陽臺壁掛太陽能-空氣源復(fù)合熱泵系統(tǒng)的仿真模擬和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、針對太陽能集熱器因太陽能輻射運(yùn)行不穩(wěn)定和空氣源熱泵冬夏季運(yùn)行缺陷等問題，設(shè)計(jì)開發(fā)了一臺1.5匹陽臺壁掛太陽能—空氣源復(fù)合熱泵，通過對現(xiàn)有太陽能熱效應(yīng)利用裝置及熱泵工況進(jìn)行分析，確定了太陽能—空氣源復(fù)合熱泵在夏季、冬季和過渡季的運(yùn)行模式，并對該裝置進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。 建立了陽臺壁掛太陽能—空氣源復(fù)合熱泵系統(tǒng)的仿真模型，包括：壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、毛細(xì)管、冷凝器和陽臺壁掛太陽能熱水器/換熱器。利用制冷劑工質(zhì)、濕空氣及水的物性資料，建立

2、R22、濕空氣及水的物性數(shù)據(jù)庫。用Visual Basic語言編制了系統(tǒng)仿真軟件，通過與樣機(jī)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比，其誤差在允許的范圍之內(nèi)，系統(tǒng)模型的精度達(dá)到系統(tǒng)主要性能的要求。 利用人工環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)室及高精度測試和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對陽臺壁掛太陽能—空氣源復(fù)合熱泵樣機(jī)各運(yùn)行模式的典型工況進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。提出了樣機(jī)夏季、冬季和過渡季各運(yùn)行模式，分析了國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的測試工況下系統(tǒng)的運(yùn)行特性，得出了樣機(jī)制冷(熱)量、水溫、耗功、吸氣溫度、排

3、氣溫度、蒸發(fā)壓力、冷凝壓力、COP等參數(shù)的變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)表明，在樣機(jī)各部件合理匹配的情況下，陽臺壁掛太陽能—空氣源復(fù)合熱泵樣機(jī)在名義工況和最大負(fù)荷工況下的制冷COP和制熱COP、夏季高溫運(yùn)行和冬季除霜運(yùn)行的效果都優(yōu)于同工況下空氣源熱泵的相關(guān)參數(shù)，在名義工況和低溫工況下的制熱水平均COP和達(dá)到的水溫及其時(shí)間都優(yōu)于同工況下的單—熱源熱水器的相關(guān)參數(shù)，在超低溫工況(室外-25℃)下的陽臺壁掛太陽能—空氣源復(fù)合熱泵樣機(jī)能實(shí)現(xiàn)啟動。 陽臺

4、壁掛太陽能—空氣源復(fù)合熱泵系統(tǒng)將太陽能熱利用與空氣源熱泵有機(jī)結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)供冷、供熱及供熱水三位一體功能。一方面，陽臺壁掛式太陽能熱水器/換熱器吸收的熱量可以有效改善空氣源熱泵冬季運(yùn)行工況，提高供熱效率，保證系統(tǒng)供熱性能的可靠性和穩(wěn)定性：另一方面，空氣源熱泵又可以提高夏季陰雨天氣、過渡季節(jié)和冬季太陽輻射較弱時(shí)，太陽能熱水的溫度。根據(jù)水溫和室內(nèi)外溫度的變化，復(fù)合熱泵系統(tǒng)在太陽能熱效應(yīng)利用技術(shù)與空氣源熱泵之間適時(shí)轉(zhuǎn)換運(yùn)行。系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行對于