太陽(yáng)能-空氣源雙源一體式熱泵系統(tǒng)研究.pdf

1、本文通過(guò)理論研究和試驗(yàn)結(jié)合的方法完成了太陽(yáng)能-空氣能雙源-體式高效熱泵的理論和實(shí)驗(yàn)研究。集熱蒸發(fā)器是太陽(yáng)能-空氣源熱泵最關(guān)鍵的設(shè)備,其性能和造價(jià)對(duì)太陽(yáng)能-空氣源熱泵系統(tǒng)性能和經(jīng)濟(jì)性有十分重要的影響。
　　 本課題研究的高效集熱蒸發(fā)器要能同時(shí)高效吸收太陽(yáng)能和空氣能,但單獨(dú)吸收太陽(yáng)能和單獨(dú)空氣能時(shí)集熱器的最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)有所不同,對(duì)于吸收空氣能,要求增強(qiáng)對(duì)流換熱,減少空氣流動(dòng)阻力；對(duì)于吸收太陽(yáng)能,要求翅片能較好得面向太陽(yáng),減少太陽(yáng)入射角

2、的同時(shí)增加太陽(yáng)直射面積。
　　 本文首先通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行理論模擬研究。模擬出集熱蒸發(fā)器最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)和在各種結(jié)構(gòu)參數(shù)下的太陽(yáng)直射輻射量及總輻射量,并與平板、普通空氣源熱泵蒸發(fā)器直接暴露在空氣中,接受太陽(yáng)能輻射進(jìn)行了對(duì)比分析,本高效集熱蒸發(fā)器對(duì)太陽(yáng)能的吸收要比普通空氣源熱泵集熱蒸發(fā)器多25％-35％,比平板式集熱器略高7.3％。
　　 其次通過(guò)FLUENT對(duì)高效集熱器的結(jié)構(gòu)對(duì)空氣流動(dòng)的影響進(jìn)行仿真模擬,通過(guò)調(diào)整翅片的形狀、角度

3、和間距等結(jié)構(gòu)參數(shù),使得空氣與吸熱板充分接觸,同時(shí)促進(jìn)氣流流動(dòng),減少流動(dòng)阻力,提高對(duì)流換熱能力的同時(shí)提高太陽(yáng)輻射能的吸收,比較集熱蒸發(fā)器的熱量收益比例,得出集熱器的最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù),形成完整優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。
　　 最后,在理論研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)行樣機(jī)的試制,并進(jìn)行了室內(nèi)和室外實(shí)驗(yàn)。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)主要模擬在不同的工況下雙源一體式熱泵系統(tǒng)和KRS-150L空氣源熱泵系統(tǒng)的性能比較,并研究了在不同溫度和不同風(fēng)速下雙源一體式高效集熱器的對(duì)流換熱系數(shù)的變