直膨式太陽能輔助熱泵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)仿真與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、直膨式太陽能輔助熱泵多功能復(fù)合機(jī)（DX-SAHPM）是在傳統(tǒng)的空氣源熱泵基礎(chǔ)上有機(jī)結(jié)合了太陽能熱利用技術(shù)，是一種新型綠色環(huán)保的節(jié)能裝置。它集制冷、供熱及制取生活熱水多功能于一體，它最大限度的發(fā)揮了太陽能及熱泵的節(jié)能優(yōu)勢，其作為可再生能源在建筑節(jié)能方面有效利用的一種新途徑，促進(jìn)了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略的穩(wěn)步推進(jìn)。
　　課題組于2005年11月開發(fā)了一套小型DX-SAHPM系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，并設(shè)計(jì)了一套基于PLC+觸摸屏技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)，用于測試

2、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在各種工況下運(yùn)行的熱性能參數(shù)，以期對系統(tǒng)進(jìn)行性能分析及進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　本文以質(zhì)量守恒定律、動(dòng)量守恒定律及能量守恒定律三大定律為基礎(chǔ)建立了 DX-SAHPM實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要部件建立數(shù)學(xué)模型，在對各個(gè)部件進(jìn)行仿真的基礎(chǔ)上，將各個(gè)部件進(jìn)行耦合，完成系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)仿真。用Visual Basic語言設(shè)計(jì)了穩(wěn)態(tài)仿真程序，可以計(jì)算出不同工況下系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)參數(shù)及性能系數(shù)，對系統(tǒng)進(jìn)行理論上的分析預(yù)測。
　　通過專門設(shè)計(jì)開發(fā)PLC+觸

3、摸屏計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并自動(dòng)記錄存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，將測試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得出系統(tǒng)運(yùn)行的各項(xiàng)性能指標(biāo)，從而直觀的了解系統(tǒng)運(yùn)行特性。通過對DX-SAHPM實(shí)驗(yàn)樣機(jī)冬季和春季階段供熱性能長達(dá)兩個(gè)多月的實(shí)驗(yàn)測試，可以得出由于在系統(tǒng)中增設(shè)了太陽能集熱器，使得系統(tǒng)在供熱狀態(tài)下可以同時(shí)吸收來自空氣中的熱量和太陽輻射能，系統(tǒng)的供熱系數(shù)和供熱量均有較大程度的提高，且系統(tǒng)在各種工況下均顯示出良好的運(yùn)行品質(zhì)，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)的預(yù)期效果。
　　

4、建立了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的火用分析模型，并根據(jù)部分春季的實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)計(jì)算出了系統(tǒng)供熱模式火用損失，計(jì)算結(jié)果顯示集熱器與壓縮機(jī)火用損失分別占了火用損失總量的45.8％和21.4%。，對其產(chǎn)生的主要原因進(jìn)行了分析，指明了系統(tǒng)節(jié)能潛力，為進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)提供了依據(jù)。
　　在對系統(tǒng)進(jìn)行熱力學(xué)第一律和熱力學(xué)第二定律綜合分析的基礎(chǔ)上，分析指出系統(tǒng)存在兩個(gè)突出問題：1、集熱器面積與壓縮機(jī)容量不匹配；2、傳統(tǒng)節(jié)流機(jī)構(gòu)毛細(xì)管不能滿足流量調(diào)節(jié)需要，并討論了相應(yīng)的