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本项目把采用相同工质的热管循环、热泵循环与太阳能光电/光热综合利用技术有机结合起来,提出了光伏-太阳能热泵/热管复合(PV-SAHP/HP)系统的思想。PV-SAHP/HP系统以太阳辐照、空气为主辅热源,具有冬季采暖、夏季制冷、全年制取生活热水及提供光伏电力等功能。由于工质的蒸发冷却使得光伏电池具有较高的光电转换效率;同时,以太阳辐照为热源,热泵的性能系数得以明显提高;另外,由于具有热管运行模式,大幅度减少了热泵的运行时间和耗电量。本项目结合PV-SAHP/ HP复合系统的运行特性,对如下问题进行研究:系统工质充注量对热管、热泵热力循环的影响;蒸发器结构参数对系统性能的影响;系统不同应用模式下的切换控制原则;光电转换、光热转换、热管循环与热泵循环四者间的最佳热力学关系等问题。研究结果可为PV-SAHP/HP复合系统的优化设计和性能分析提供指导性参考,具有较强的学术研究价值和工程应用前景。
本项目把采用相同工质的热管循环、热泵循环与太阳能光电/光热综合利用技术有机结合起来,提出来光伏-太阳能热泵/热管复合(PV-SAHP/HP)系统的思想。PV-SAHP/HP系统以太阳辐照、空气为主辅热源,具有冬季采暖、夏季制冷、全年制取生活热水及提供光伏电力等功能。由于工质的蒸发冷却使得光伏电池具有较高的光电转换效率;同时,以太阳辐照为热源,热泵的性能系数得以明显提高;另外,由于具有热管运行模式,大幅度减少了热泵的运行时间和耗电量。该系统可以提高太阳能的利用率,实现了太阳能应用更好的集成化,无论是在民用还是工业应用上都具有非常好的前景。本项目结合PV-SAHP/ HP 复合系统的运行特性,对系统工质充注量对热管、热泵热力循环的影响;光伏蒸发器结构参数对系统性能的影响;不同季节、不同气象条件下系统的性能及系统全年的性能进行了模拟;系统不同应用模式下的切换控制原则;光电转换、光热转换、热管循环与热泵循环四者间的最佳热力学关系等基础问题进行研究。建立了光伏蒸发器内工质两相流动传热模型,对光伏蒸发器的进行了管路优化设计;建立了热泵系统的系统模拟模型,对热泵系统的几大关键部件如压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀(毛细管)等进行了模拟优化;建立了热管式蒸发器的传热模型,对热管数量、吸热材料、光伏覆盖率等问题进行了优化设计;建立了热泵热管复合系统的实验测试平台,在实验的基础上结合模拟对系统进行了进一步的优化;建立了环形热管式太阳能热水系统测试平台,对不同充注量下热管制热水的性能进行了实验研究,得出了系统的最佳充注量;对热管式太阳能热水系统进行了全年的模拟,得出了在合肥典型气象年参数下热水器的实际运行时间和可节约的能量,为系统的设计提供了理论依据;对热管式PV/T有无玻璃盖板对系统性能的影响进行了实验研究。以上工作内容为PV-SAHP/HP 复合系统的优化设计和性能分析提供指导性参考,具有较强的学术研究价值和工程应用前景。项目组完成了课题申请中的全部研究目标及研究内容。 2100433B
将热泵技术与太阳能结合供应生活热水,国内外进行了许多这方面的研究,主要有两种方式,一种是直接以空气源热泵作为太阳能系统的辅助加热设备,另一种是利用太阳能热水为低温热源或将太阳能集热器作为热泵的蒸发器的...
如图
直膨式太阳能热泵就是热泵的蒸发器里的制冷剂直接吸收太阳能热,蒸发器和太阳能集热器是同一个换热器。该热泵热水器可以弥补传统太阳能热水器在冬季无太阳气候下供热不足的缺陷。因为其供热主要是依据空气源热泵的工...
地源热泵与太阳能供热空调复合系统的工程应用
2010 年 03 月 0 前言 能源和环境是影响我国国民经济可 持续发展的关键因素, 能源供应形势直接 关系到国家安全和社会稳定 。建设资源节 约型社会 、实现能源可持续发展已经成为 我国的一项基本国策 。因此,可再生能源 在建筑中的应用是建筑业技术进步和行 业发展的需要 。调整产业结构 、限制发展 高能耗产业 、节约能源和开发利用清洁能 源、提高能源利用效率 、大力发展可再生 能源的任务十分紧迫 。 1 地源热泵技术与太阳能技 术的特点 1.1 地源热泵技术的特点 地埋管(土壤源)地源热泵系统是以 地表以下 200m 范围内的岩土作为热泵 系统的冷热源,利用地下岩土层全年温 摘 要 本文简要介绍了地源热泵技术和太阳能技术的特点 、局限性及复合系统的优势 。结合工程实例, 介绍了地源热泵与太阳 能供热空调复合系统的设计思路和运行方式 。最后总结了复合系统在应用中应注意的问题 。 关键词
批准号 |
50708105 |
项目名称 |
光伏-太阳能热泵系统中的关键问题研究 |
项目类别 |
青年科学基金项目 |
申请代码 |
E0803 |
项目负责人 |
裴刚 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
中国科学技术大学 |
研究期限 |
2008-01-01 至 2010-12-31 |
支持经费 |
20(万元) |
本项目突破传统的被动式太阳能光电/光热综合利用思路,把热泵循环和光电/光热转换有机结合在一起,提出了光伏-太阳能热泵(PV-SAHP)系统的思想,PV-SAHP系统以太阳辐照为驱动热源,可以同时向建筑物提供热能和补充光伏电力。在PV-SAHP系统中,由于光伏电池在工质蒸发的低温条件下进行工作,系统具有较高的光-电效率;同时,热泵循环以太阳辐照作为蒸发热源,性能系数(COP)也明显提高。本项目结合P 2100433B
平板热管在微电子器件的散热和降低热流密度方面有着广阔的应用前景,对其进行的研究也在不断地深入。微型平板热管虽然结构简单,但是内部发生的物理过程十分复杂,影响热管传热性能的因素也较多。同时,微小型化使得热管的结构尺寸显著减小,内部物理过程的机理更趋于复杂,存在诸多不同于宏观情况的地方,进一步加大了研究的难度 。
综述国内外文献对平板热管的研究,主要集中在实验研究和理论研究两个方面。实验研究的难点在于平板热管实验件的加工上,微小型化使得传统的工艺无法满足要求,增加了加工难度,同时加工精度对实验测量数据的准确性有非常大的影响。理论研究在分析传热机理和高维度的数学建模上存在困难,一般的分析着重于热管传热特性的某一方面,综合考虑各因素后对其进行简化,从而建立相应的数学模型得到一些理论分析的结果。