一、太阳能热泵系统的综合评价（论文文献综述）
高艳[1]（2021）在《基于组件蒸发特性的BIPV/T制冷剂系统性能研究》文中研究指明作为可再生能源的重要组成部分之一,太阳能的综合利用状况对我国建筑节能以及社会综合能源消耗有着至关重要的影响。近年来,太阳能光电光热综合利用技术的发展在社会生产生活中引起了广泛的关注,因此,太阳能光电光热一体化技术的发展有着极大的应用前景。本文针对制冷剂泵动力型BIPV/T制冷剂系统所存在的换热效果差、工质分液不均、电池覆盖率低等问题,对原有系统进行了改进,并开展了以下研究:（1）通过理论分析的方法,建立了新型PV/T组件的数学模型（包括制冷剂工质的流动传热模型、玻璃盖板的传热模型、太阳能电池片的传热模型、吹胀式蒸发板的传热模型）,并且对数学模型进行了离散求解,得到了新型PV/T组件的蒸发特性。（2）通过实验的方法,研究了吹胀式蒸发板的蒸发特性,搭建了吹胀式蒸发板蒸发特性的实验台,分析了不同实验工况条件下,吹胀式蒸发板的吸热功率及进出口工质的输出规律。进而将实验结果与上一章的理论分析结果进行了验证对比,为BIPV/T制冷剂系统的改进与优化提供了理论与数据支撑。（3）完成了对原有BIPV/T制冷剂系统的改进工作,提高了吹胀式PV/T组件的换热效果,解决了原有系统中存在的垂直立面分液不均的问题,利用变频式制冷剂泵,实现了不同工况的可调节性,通过实验的方法对改进后的BIPV/T制冷剂系统进行性能测试与分析,并利用聚类的方法对系统改进前后的结果进行了对比分析,结果得出改进后的BIPV/T制冷剂系统性能得到较大提升。（4）基于实验数据与结论,利用TRNSYS软件开发了BIPV/T制冷剂系统中制冷剂环路模块,并以大连市某四层办公建筑为案例进行了BIPV/T制冷剂系统的设计计算。利用TRNSYS软件建立了BIPV/T制冷剂系统的仿真模型,对全年光电系统以及夏季与过渡季节光热系统的运行情况进行了动态模拟;并对BIPV/T制冷剂系统进行了经济性分析,得到了BIPV/T制冷剂系统的年节省能量、总节能费用、经济回收期以及系统的环保效益。
梁云[2]（2021）在《PVT热泵系统室外设计工况参数及经济性研究》文中提出在国家提出碳达峰和碳中和的时代背景下,发展太阳能开发利用技术意义重大;太阳能PVT热泵系统可以综合利用太阳能、空气热能和天空冷辐射热能,是近几年新兴的一种集热电冷和生活热水一体化的太阳能开发利用系统。我国幅员辽阔,各个气候区的气象条件和建筑冷热负荷差异较大,太阳能PVT组件及热泵系统受室外气象条件变化影响也较大,因此,为了在不同地区推广使用PVT热泵技术,就需要科学、合理的室外设计气象参数来服务于PVT热泵系统的工程设计;同时,PVT热泵机组的产能大小、设计容量、运行效率等也与室外气象参数密切相关,这也亟需研究PVT热泵机组的名义工况和室外设计工况参数等问题。为此,本文以补气增焓型PVT热泵系统冬夏室外设计工况参数及系统在不同工况下的经济性为研究重点,开展以下内容研究工作。首先,本文分析了补气增焓型PVT热泵系统的构成、运行模式及工作原理,建立了该系统的性能仿真数学模型,并验证了模型的准确性。针对PVT热泵机组的设计及性能评价要求,本文基于实验数据、国内外热泵标准和理论分析结果,提出了PVT热泵机组的制热和制冷名义工况。其次,利用PVT热泵系统制热、制冷循环的数学模型,仿真分析了其制热性能受室外空气温度、太阳辐射强度和风速的影响程度;选取我国不同气候区的代表城市,统计分析了其室外气象参数分布特征;利用仿真模型,对比分析了PVT热泵系统在按单一制热（或制冷）工况设计与设计日逐时多工况设计时的产能大小及差异性,提出了PVT热泵系统冬夏室外设计工况参数统计计算方法,得到了我国31个省市地区的PVT热泵系统室外设计工况参数。最后,本文提出了PVT热泵系统在工程应用中分别满足建筑热负荷和冷负荷需求时的热泵机组装机容量确定方法;基于PVT热泵机组制热和制冷循环数学模型,开发了MATLAB GUI环境下PVT热泵机组分别以制冷和制热为主的设备设计选型软件;利用该软件,分析了PVT热泵系统在名义工况、其它工况及不同运行模式下单位压缩机容量的制热和制冷性能,并以大连市某建筑为例,研究了PVT热泵系统的经济性。研究表明,首先,对于按满足用户冷负荷需求来选型设计的PVT热泵系统,其冷冻水设计出水温度越低,投资回收期越短;运行时间越短,投资回收期越长;对于按照用户制冷需求选型的PVT热泵机组,在选择热电冷三联机组时,其投资回收期较仅考虑制冷时减小很多,且运行时间越短,机组投资回收期越小。其次,对于按照用户热负荷选型的PVT热泵机组,投资回收期随设计出水温度的升高而减小,且随着运行时间的缩短,投资回收期延长;对于按照用热需求选型的PVT热泵机组,在选择热电冷三联机组时,投资回收期与热电机组相比投资回收期更短。因此,在进行PVT热泵机组设计选型时,要优先考虑热电冷三联供型机组。本文的研究为确定太阳能PVT热泵系统的制热、制冷名义工况提供了理论参考;本文计算得到的我国31个省市的冬季、夏季室外设计参数,为确定太阳能PVT热泵系统的应用推广提供了室外设计工况参数的参考数据。
徐振[3]（2021）在《不同气候区太阳能热泵热水系统适应性研究及优化》文中研究表明针对我国农村地区住宅建筑分散不利于集中供暖和以燃煤为主的取暖方式带来的环境污染等问题,在国家倡导的清洁取暖政策下,本文结合太阳能和热泵利用技术,建立太阳能热泵热水系统,以满足农村地区冬季供暖需求。由于不同地区的太阳能资源和气候条件存在差异,系统的适应性是其应用和推广的重要考量因素。本文通过模拟研究,分析该系统在不同气候区的适用情况,并从配置和控制策略上对系统做进一步的优化。首先,在现有的研究基础上,构建一种串联非直膨式太阳能热泵热水系统,分析系统的不同供暖模式,确定系统中太阳能集热器、蓄热水箱、热泵等部件的容量。利用TRNSYS软件建立系统仿真模型,为反映实际运行特性,通过配置系统控制策略,实现其在不同条件下供暖模式的自主切换。此外,在太原市搭建系统实验台,通过实验与模拟数据对比,计算运行过程中蓄热水箱内温度和热泵功率的平均误差分别为1.5%、2.6%,验证了模型的准确性。其次,根据《民用建筑热工设计规范GB50176-2016》中的设计原则,在冬季需供暖的严寒、寒冷、夏热冬冷地区选取了七个典型地点:嫩江、哈尔滨、沈阳、太原、郑州、武汉、重庆,进行建筑的逐时热负荷计算。在此基础上,选定系统中各设备容量大小并进行全年动态仿真模拟。从可行性、节能效益、经济效益、环保效益方面评价系统在各地区的适应性,得出利用太阳能热泵热水系统供暖的适应性地区依次为:寒冷地区>严寒地区>夏热冬冷地区。最后,对太阳能热泵热水系统进行了优化研究,确定不同气候区系统集热器的最佳安装倾角、热泵机组容量、蓄热水箱容量,并从控制上优化系统的蓄热温差,使得系统运行更加经济合理。本课题的研究可作为农村各地区开展太阳能热泵热水系统应用时的参考,对推动清洁供暖、改善人居环境具有一定的指导意义。
刘硕楠[4]（2021）在《直膨式太阳能热泵干燥系统的性能及优化》文中进行了进一步梳理干燥行业涉及到人们生产生活的众多领域,它是食品、农副产品、药品、木制品等行业中十分重要的生产环节,干燥过程需要消耗大量能源,在国民经济总能耗中,干燥行业能耗占比达到12%左右。目前干燥领域大部分采用煤炭、电、天然气等能源,存在干燥能耗大、干燥产品经济效益低等问题,因此如何提高干燥系统的能效具有很重要的意义。本文基于太阳能利用的节能环保干燥系统,搭建了直膨式太阳能热泵干燥系统,分别从理论分析、实验测试、优化评价等方面展开研究。主要研究工作内容如下:（1）为了探究热泵与太阳能联合使用时的干燥特性,设计出合理的物料干燥特性曲线,对干燥过程中所涉及到的传热传质机理进行了理论研究。分析得出物料中的水分类型主要包括机械结合水、物理化学结合水和化学结合水三类。影响干燥速率的主要因素包括外部环境条件和物料内部条件两大方面,控制好干燥介质的温度、湿度和流动速度,合理选择物料的尺寸和堆放方式等都是提高干燥速率的有效途径。（2）本研究搭建了直膨式太阳能热泵干燥系统,对干燥系统的部件构成及基本工作原理进行了阐述,通过实验研究揭示了环境温度、太阳能辐射强度和压缩机运行频率等参数对系统效率的影响规律。干燥室内空气的温度和相对湿度是影响干燥效果最主要的因素,两者基本呈现相反的变化趋势,具有明显的负相关性。热泵制热性能系数（COP）和干燥室内温度的变化趋势一致性较高,热泵COP的大小在一定程度上反映了干燥系统的干燥效果和能力,影响热泵COP大小的因素包括压缩机运行频率、太阳能辐射强度及室外环境温度。（3）为了提高太阳能的利用率,针对不同季节和气候条件制定了四种不同的干燥模式,对比分析了不同干燥模式下的系统性能。研究表明,典型气候条件下热泵系统的平均制热性能系数（COP）变化范围为1.92～6.01,夏季太阳能辅助热泵间歇运行干燥（SAHPD）模式下的平均COP最高,达到6.01,高于常规闭式热泵干燥系统的COP。系统运行过程中无结霜现象,干燥室内空气温度保持在40℃以上,系统的单位能耗除湿率（SMER）为0.123 kg/kW·h。（4）为了测试系统的实用性能,以香菇为物料进行了干燥实验,并从色泽、质地、风味等方面对不同干燥模式下的香菇产品进行感官评价,对比分析表明,太阳能辅助热泵间歇运行干燥（SAHPD）模式下的香菇综合评分最高,为92.5分。另外,对香菇干燥实验数据进行了干燥动力学分析,对比分析了7种干燥模型的拟合结果,对于直膨式太阳能热泵干燥系统,最佳的香菇干燥动力学模型是Page 模型,R2 值为 0.996,RMSE 值为 0.0211。本文研究结果表明,直膨式太阳能热泵干燥系统在降低干燥能耗、提高干燥品质等方面具有较大的应用潜力,本文研究可以为高效节能太阳能热泵联合干燥系统的研发设计和优化运行提供参考依据。
刘扬[5]（2021）在《天然气辅助聚光PV/T冷热电联供系统的热力特性研究》文中研究说明碳减排是实现社会、经济可持续发展的必由之路。针对我国分布式冷、热、电联供技术存在的局限性,兼顾天然气稳定、连续、热值高、运输便捷和太阳能清洁、可再生的优势,本文在课题组前期研究工作基础上,研究太阳能间歇性和随机性影响且用户负荷需求不确定变化下的天然气辅助聚光光伏光热（PV/T）冷、热、电三联供系统的热力特性及其相互作用机制,建立天然气与太阳能互补的冷、热、电三能输出在切换拓扑结构下的能量输运模型,揭示不同时空尺度下多能流热力场的耦合机制;探寻可最大限度消纳间歇性和随机性太阳能量的冷、热、电负荷主动调控机制和稳定控制方法,突破多扰动下天然气辅助聚光PV/T三联供系统主动调控的机理与方法。以期为高效、清洁、低成本的分布式冷、热、电联供技术提供新思路和新方法,丰富太阳能综合利用领域,拓宽分布式冷、热、电联供的应用场景。具体从以下四个方面开展研究:首先,探寻不同追踪模式的低倍聚光PV/T系统性能。为了提升PV/T性能,采用聚光技术之后,需要设置追踪装置辅助配合。追踪方式分为单轴追踪和双轴追踪。根据特定的地理位置调整太阳能电池板的方向、倾角和使用合适的聚光器,可达到最大限度地收集利用太阳能的效果。一般来说,聚光太阳能电池板的热、电性能优于非聚光太阳能电池板。追踪系统会显着提高太阳能电池板接收到的辐射强度,从而提高电池板的光伏和光热性能。因此,追踪技术在太阳能利用领域具有广阔的应用前景。本文采用（?）分析方法对比研究不同轴向的单轴追踪系统和双轴追踪系统的能量输出特性。得到结论,在北京地区单轴追踪低倍聚光PV/T系统东西轴向系统的性能最优。其次,结合具有间歇性和随机性特征的低倍聚光PV/T热电输出能量场模拟和实验结果,将聚光PV/T技术与热泵技术耦合,构建了全工况下的热电联供系统。采用（?）分析方法,研究热电联供系统变工况运行性能下降的本质原因及其应对策略,揭示联供系统全工况能量转换与梯级利用机制。从能源梯级利用角度出发,设计并建立低倍聚光PV/T系统耦合热泵热电联供系统模型,分析其采暖季全工况下的热力特性。通过数值模拟,探究其全工况下系统热力特性。搭建系统实验平台,实验探究该热电联供系统的耦合机制及运行性能。热电联供系统的水源热泵机租的COP实测值比额定值高31%。然后,分析多时空尺度下异质能源互补的冷、热、电能量转换机制,探索天然气辅助低倍聚光PV/T三联供系统能量场的耦合机理。基于温度对口、梯级利用原则,通过对用户侧的热负荷、冷负荷、生活热水、以及系统用电的预测与评估,剖析三联供系统全工况热力特性,结合具有间歇性和随机性特征的低倍聚光PV/T系统输出能量场模拟结果,剖析天然气、低倍聚光PV/T以及热泵系统的相互作用机制,建立了异质能源互补的三联供系统的热力输运计算模型。最终,实现系统全工况的稳定连续运行,既可提高太阳能的光电光热转化效率,又能够提高天然气热力系统的运行热经济性,降低污染物排放,减少天然气燃烧不可逆损失。最后,从系统优化角度出发,以前述天然气辅助低倍聚光PV/T系统为研究对象,提出异质能源互补的冷、热、电三联供系统的优化集成方法。利用TRNSYS软件与GenOpt相结合的手段,优化低倍聚光PV/T面积、蓄热水箱容积以及控制策略中的三个限定温度,采用全生命周期的分析方法,建立耦合系统优化目标,探究系统收益、成本之间的竞争博弈关系。最终,优化后天然气辅助低倍聚光PV/T三联供系统的年度CO2减排率为35%。
韩凯悦[6]（2021）在《太阳能-CO2空气源热泵系统的供热性能研究》文中研究说明在全球能源大量消耗的时代,为实现全球温升稳定在1.5℃的目标,我国应加大对可再生非化石能源的投资利用,降低当今化石能源开发消耗。太阳能和空气能均是可大量利用的优质能源,且应用技术逐渐趋于成熟。两者结合使用的太阳能-空气源热泵供热系统可以有效解决占建筑能耗高达65%的供热资源消耗问题,两种环保能源相辅相成,达到节能减排目的。本文从分析太阳能-CO2空气源热泵供热系统性能出发,在天津地区搭建太阳能-CO2空气源热泵供热系统实验台,实验探究电热丝和空气源热泵加热水到不同温度时系统的参数变化;进一步对空气源热泵系统在不同初始压力和节流阀开度条件下进行分析,找出空气源热泵系统运行的最佳状态参数;再利用模拟软件拓展不同设定供水温度下逐月耗功量和制热量的变化规律。实验探究夏季仅采用太阳能集热器供热时,蓄热水箱在不同天气环境下能达到的水温和日有用得热量;利用模拟平台拓展探究了全年运行时不同体积水箱的日有用得热量和集热器效率变化规律。分析了水箱内螺旋管高度对太阳能-CO2空气源热泵供热系统的影响,并利用模拟平台探究了全年运行情况下两种水箱对供热系统的耗功量、制热量以及系统COP的影响。模拟探究了在天津、上海和深圳三个海滨城市,采用平板式集热器和真空管集热器与空气源热泵供热系统串联和并联两种连接方式时,供热系统的逐月耗功量、制热量、系统COP以及热泵机组COP。在本文的研究范围内,主要结论如下:（1）实验探究了电热丝和热泵两种电加热热水方式在不同设定温度下加热0.1m3和0.2m3水时的耗电量。采用电热丝加热方式将0.1m3水加热至80℃时耗电量为7.64k Wh,是热泵加热耗电量的16.26倍;电热丝加热0.2m3水至80℃时,耗电量为16.07k Wh,是热泵加热耗电量的10.11倍。热泵加热方式在设定温度较高时其节能方面的优势明显高于电热丝加热方式。（2）同一节流阀开度下,初始压力为4.5MPa时机组COP最小,6MPa时机组COP最大。对空气源热泵进行模拟计算发现:随着设定温度的增加COP呈现先增加后减小的趋势,且环境温度越高COP越高。在设定出水温度为55℃时各月COP均能达到最大;在设定温度为65℃时各月COP最小,最高和最小COP在不同月份的变化为1月下降了30.67%,4月下降了27.15%,7月下降了24.73%,10月下降了26.48%。在本课题研究范围内发现空气源热泵系统最佳运行方式为初始压力6MPa,节流阀全开;在设定温度为55℃且在7月运行时热泵系统COP最高。（3）对太阳能集热器进行实验探究,得出水箱内温度随着时间的延伸而逐渐增加,在太阳能辐射量较强的下午16:30时左右水箱内温度达到最高,不同环境工况下温度都在55℃以上。对太阳能集热器进行模拟计算结果表明:4月随着水箱体积增加最高QU值降低了0.37%,最高P值降低了6.62%。由此可知,在天津地区太阳能集热器可以提供较高温度的热水,尤其是夏季供热优势明显,应加以利用和推广。（4）太阳能-CO2空气源热泵系统的实验研究结果表明:相同工况下,计算得到1.5m螺旋管换热水箱的热泵系统COP较0.75m螺旋管换热水箱系统提升了18.71%。模拟拓展研究结果表明:在7月份1.5m螺旋管水箱系统COP较0.75m螺旋管水箱系统COP提高了4.35%（最高）;2月份1.5m螺旋管水箱系统COP较0.75m螺旋管水箱系统COP提高了2.87%（最低）。在太阳能-CO2空气源热泵供热系统中采用1.5m螺旋管加热水箱方式具有更明显的节能优势。（5）对采用真空管集热器、平板式集热器与热泵系统串、并联连接方式的太阳能-CO2空气源热泵供热系统应用于特定地理位置的住宅处进行模拟探究,结果表明:以真空管集热器与空气源热泵并联运行为例,随着地区纬度的降低,机组COP提高了15.81%,系统COP增加了11.03%。以天津为例,真空管集热器与空气源热泵并联时机组COP较真空管集热器与热泵串联时机组COP提高了7.98%,系统COP提高了6.91%;带真空管集热器的机组COP较带平板式集热器机组COP提高了0.21%,系统COP提高了25.54%。因此供热系统如选用真空管集热器与空气源热泵并联运行的连接方式节能性较好,太阳能-CO2热泵系统在深圳地区运行时供热系统各性能参数指标较上海和天津地区好。
王宇凡[7]（2021）在《基于太阳能-热泵的林果干燥系统节能运行模式研究》文中指出近年来,随着国内林果产业规模的日益增长,研发一种合理有效的林果干燥技术已成为目前林果干燥产业的主要需求。在林果干燥处理过程中,引入太阳能等可再生能源对干燥系统供能已经是行业内较为认可的技术手段,但太阳能资源的利用受天气与地域的影响目前存在供能不稳定的问题。太阳能与热泵联合干燥供能技术作为一种新兴干燥技术能够有效解决太阳能供能不稳定的问题。目前太阳能与热泵联合干燥供能系统的结构较为单一,对于不同的干燥工况而言使用同一种运行模式会导致系统与干燥实际工况不匹配,造成系统的热效率降低。为了解决这个问题,本文从能源高效利用技术和林果干燥实际需求的角度出发,提出了一种多模式的太阳能-热泵联合干燥系统,采用理论分析、数值模拟、试验研究互相结合的手段,研制了设备样机,构建了系统仿真模型,开展了对应的模拟、试验和优化研究。本文的主要研究工作和结论如下:1)以油茶籽为主要研究对象,进行了干燥特性分析和基本物理参数的测定。首先,从实际工艺要求出发,结合太阳能-热泵联合干燥系统的工作原理与运行特性,对太阳能-热泵联合干燥系统进行理论设计计算。主要包括:基于压缩机的制热量和干燥物料的湿负荷之间的匹配、系统运行中系统内干燥介质状态参数的选取,然后对太阳能-热泵干燥系统的主要部件进行相关设计和选型计算。完成干燥系统样机结构设计并搭建样机完成调试,为后期的试验奠定了基础。2)根据试验样机的设计方案与设备选型,建立包括热泵机组模型、干燥物料模型在内的热泵干燥系统中各部件的仿真模型。对试验样机采集到的实际数据与热泵仿真模型输出的模拟结果进行对比验证。验证结果表明:热泵仿真模型的模拟结果与实际数据的偏差均在5%～10%之间。3)基于TRNSYS软件对热泵干燥系统进行系统模拟仿真,并分析了系统运行参数、系统性能和系统能耗的变化规律,得到了适用于油茶籽干燥的热泵干燥系统节能运行模式与控制规律。模拟结果表明,设定干燥温度为50℃、干燥质量为100kg的油茶籽时,由分体式、半开式、闭式三种模式组合的系统节能运行模式的总耗电量比能耗最低的单一系统运行模式降低了 15%。4)基于TRNSYS软件对太阳能-热泵联合干燥系统进行系统模拟仿真,基于热泵干燥节能运行模式,分析了在系统中增加太阳能集热器后系统运行参数、系统性能和系统能耗的变化规律。模拟结果表明,在设定干燥温度为50℃、干燥同一批次质量为100kg油茶籽、太阳能集热器面积与热泵串联供能且集热面积取6m2的情况下,使用太阳能热泵联合干燥系统的总耗电量比热泵干燥系统降低了 20%。
李秉阳[8]（2021）在《PV/T太阳能热泵联合干燥系统热力循环与能量特性研究》文中指出根据2020年数据统计,中国作为农业大国其粮食总产量为66950万吨,水果总产量在27400万吨以上,中药材总产量超过450万吨。但是,由于我国很多地理标志农产品都产自经济不发达的国家级贫困县区,恶劣的地理环境和闭塞的交通运输条件造成了很多农副产品的滞销,严重限制了当地经济的发展。在此背景下,农副产品需要通过干燥来提高保质期、减少包装成本、降低运输重量并保留营养价值。在诸多干燥技术中,自古沿用至今的自然晾晒干燥应用最为广泛,但其存在效率低、周期长、效果差、污染严重等问题。热风干燥等技术则存在投资和运行费用高昂、能量损失严重、干燥不均匀等缺点。研发适合不同产地的农产品绿色干燥技术装备对降低加工成本、提升加工品质和产品附加值、实现农产品加工节能增效具有重要意义。本课题以提高能源利用率、降低能耗、提升干燥效果为出发点,提出了一种新型PV/T太阳能热泵联合干燥系统。该系统主要由空气循环回路和制冷剂循环回路组成。系统中采用的PV/T集热器,可同时作为空气的一级加热装置和制冷剂的蒸发器,集热器光伏模块发电量可以为压缩机、风机等用电设备提供电能。与现有太阳能热泵联合干燥系统相比,本系统能更加直观高效地利用太阳能并大幅度减少系统电能消耗。系统采用回热器吸收废气中余热,提高能源利用效率,从根本上避免相变蓄热材料使用不当造成的对环境和物料的污染,减少成本。可通过灵活调整空气流速与质量流量来应对不同条件下物料干燥需求,扩大系统使用范围。为了验证干燥过程中,不同种空气对系统性能的影响,将回热器与集热器之间管路设计成可拆卸式。去除管路,环境空气进入集热器为开式干燥模式,反之则为闭式干燥模式,在不同环境条件下进行大量干燥实验。对实验结果进行分析,主要结论如下:（1）影响PV/T集热器性能的因素中,空气质量流量的升高会大幅度提高光热效率。但当光热效率提升到一定值时,继续增加空气质量流量,光热效率不会有明显变化,反而会因为风机功率的不断提升而降低系统整体经济性。就集热器性能角度而言,最优的空气质量流量数值为0.042kg/s。集热器进口空气温度升高会对光热效率产生负面影响,但对光电效率影响不大。集热器供热量和光伏发电量的整体变化趋势与太阳辐照强度接近,但是在此过程中光伏发电量会受到光伏模块温度的负面影响。实验过程中,集热器光热效率平均值最高为34.04%,综合效率平均值最高为55.45%。由此可以看出,采用PV/T集热器大大提高了太阳能利用率;（2）不同的物料处理工艺会影响干燥结果。将相同物料分为四分,进行不同的处理。第一份保留表皮,切片厚度5mm,其余三份去除表皮,切片厚度分别为5mm,3mm,8mm。实验结果表明,物料表皮的存在会影响干燥过程除水量和干燥速率,切片厚度越小越有利于水分蒸发;（3）回热器可以稳定吸收干燥废气中的余热,实验过程中回热器吸收的热量最高为1.99k W?h,大大提高了系统能源利用效率;（4）为验证两种干燥模式的性能,分别在不同环境条件下进行对比实验。结果表明,闭式干燥模式性能更加稳定,克服环境因素影响的能力更强。光伏模块的发电量能降低28.40%的系统电能消耗,热泵系统平均COP值为4.05。干燥室平均温度为55.40℃,单位能耗除湿率（Specific Moisture Extraction Rate）为3.73kg/（k W?h）,物料最终含水率为13.68%。本系统可以提高能源利用率,减少电能消耗,达到节能减排的目的,为物料中低温干燥提供了一种切实可行的方案。本系统的推广和使用,可以助力乡村振兴,推动我国特色农业现代化建设。
李雪峰[9]（2020）在《直膨式太阳能/空气能热泵集热蒸发器性能研究》文中提出随着城乡居住环境及生活水平的不断提高,居民对采暖舒适性的要求越来越高,为了解决传统热泵在寒冷地区制热效果不佳的问题,本文提出了一种新型的直膨式太阳能/空气能热泵系统,采用可再生能源来替代传统的煤和天然气为寒冷地区公共建筑和住宅供暖,解决了传统太阳能热泵运行性能不稳定的缺点,在太阳辐射不足时,可以吸收空气中的热量,大大提高系统运行时的制热效率。为了进一步提高直膨式太阳能/空气能热泵系统的制热性能,采用计算流体动力学方法对其集热蒸发器的结构和材料进行优化,利用ICEM软件建立不同结构的集热蒸发器模型,并对热泵系统在邯郸农村二层建筑的运行状况进行持续5天的实验测试,为了验证仿真结果的正确性,选取3月1日当天10点至15点时太阳能/空气能集热蒸发器在各工况下的集热效率的实验值与模拟值进行对比分析,在相同的气象条件下,利用Fluent流体仿真模拟软件对管径、肋片高度、肋片厚度、肋片数量和集热蒸发器材料等几个关键参数进行模拟计算,在此基础上,对其集热能力和集热效率进行了评价。综合考虑集热能力、集热效率和制造成本的前提下,得出集热蒸发器的最优结构。最后对优化后的集热蒸发器在不同室外温度、太阳辐射强度和室外风速下进行数值模拟,进一步验证集热蒸发器结构优化的可行性。通过模拟研究优化集热蒸发器结构,进一步提高直膨式太阳能/空气能热泵集热蒸发器的热性能,降低了热泵系统的运行成本,对提高我国太阳能热利用技术,减少建筑能耗,缓解环境污染有重要意义。
路世翔[10]（2020）在《中间补气型PVT热泵热电冷联供系统性能研究》文中提出建立以太阳能利用为主体的建筑供能体系,对实现我国建筑节能减排、推动绿色建筑发展具有重要意义。常规的太阳能利用方式存在供热稳定性差、太阳能利用效率低等问题,极大地限制了其在建筑领域的广泛应用。相比之下,太阳能光伏光热（PVT,Photovoltaic-thermal）热泵系统兼具制热和发电功能,且具有较好的制热稳定性和较高的太阳能综合利用效率,极具开发和应用潜力。现有PVT热泵系统虽然可以同时承担建筑的用热与用电需求,但无法满足建筑的用冷需求,因此难以广泛用于建筑领域,在此背景下,同时具备制热、发电和制冷三种功能的PVT热泵热电冷联供系统便应运而生,并展现出了明显的技术优势。然而,当该系统在气温较低、太阳辐射较弱的不利环境条件下制热时节流损失严重、制冷剂循环流量较小,制热性能存在不足,而且该系统在蓄冰工况下的制冷性能同样有待提升。为此,本文从热泵系统循环的角度出发,提出了中间补气型PVT热泵热电冷联供系统（简称为中间补气型PVT热泵系统）,并对该系统的制热、发电和制冷性能开展了系统且深入的试验研究和理论分析。首先,为研究中间补气型PVT热泵系统在实际工况条件下的运行性能,本文基于该系统的功能部件构成和工作原理,开发、设计并建立了中间补气型PVT热泵试验系统;在此基础上,分别对该试验系统在制热水工况和冬季供暖工况下的制热和发电性能、以及夏季夜间制冷工况下的制冷性能开展了试验研究,结果表明,在制热水工况试验期间,系统的平均发电效率和COP分别为13.20%和3.10（冬季）以及13.06%和5.20（夏季）;在冬季供暖工况试验期间,系统的平均COP为2.65;在夏季夜间制冷工况试验期间,系统的平均EER为2.12。其次,为合理确定中间补气型PVT热泵系统经济器的换热面积,研究各环境参数对系统制热、发电和制冷性能的影响规律,本文建立了该系统的性能仿真模型,并对该模型的准确性进行了试验验证;利用该仿真模型,本文对中间补气型PVT热泵系统开展了相应的优化和性能分析;结果表明,一是,通过增大经济器的换热面积能够有效提升系统的制热和制冷性能,且该系统的最优面积排量比（经济器换热面积与压缩机排量之比）为5.63×10-2h/m;二是,室外气温的升高和太阳辐射的增强,对系统的制热性能有着极大的促进作用,且系统COP与室外气温和太阳辐射照度均近似于线性正相关关系;三是,在制冷工况下,室外气温和天空有效温度的上升会对系统的制冷性能产生不利影响,风速的增大则可以提升系统的制冷性能,但当风速在2m/s以上再进一步增大时,其对系统制冷性能的提升效果不再明显;四是,天空冷辐射是PVT组件最主要的散热方式,并且室外气温越高、风速越低,天空辐射散热量在PVT组件总散热量中的占比也越大,且最高可达70%以上。第三,为定量分析中间补气型PVT热泵系统的性能优势,本文仿真对比了中间补气型PVT热泵系统与采用单级压缩循环的常规PVT热泵系统的制热和制冷性能;结果表明,在同等配置和相同的环境条件下,与常规PVT热泵系统相比,中间补气型PVT热泵系统的制热性能具有明显优势,制热功率和COP的升幅分别可达30%和15%以上,且系统所处的环境条件越恶劣,中间补气型PVT热泵系统的制热性能优势也越明显;此外,中间补气型PVT热泵系统的制冷性能也相对较好,制冷功率和EER的升幅分别可达25%和12%以上,且系统所处环境中的气温越低、风速越大,与常规PVT热泵系统相比,中间补气型PVT热泵系统的制冷性能优势也越明显。第四,为满足中间补气型PVT热泵系统工程应用选型设计计算需求,本文提出了用于计算系统制热和制冷性能的10系数计算模型;利用该计算模型,本文对大连地区供暖期系统的制热性能和空调期系统的制冷性能进行了计算和分析,结果表明,在该地区供暖期93%以上的时间内,中间补气型PVT热泵都能够可靠运行,系统的平均COP为2.40,在该地区的空调期夜间,系统的平均EER为2.68。最后,本文提出了适于研究PVT热泵系统供热/供冷能力和建筑用热/用冷需求之关系匹配程度的评价指标——度日供暖保证率和度日供冷保证率;基于该评价指标,分析了中间补气型PVT热泵系统装机容量与居住建筑供暖空调面积之间的适用匹配关系,结果表明,在兼顾居住建筑供暖和制冷需求的前提下,对于所选取的沈阳（严寒）、北京（寒冷）和武汉（夏热冬冷）地区,系统单位装机容量宜匹配的建筑供暖空调面积分别为17m2、31m2和25m2;最后,本文得到了系统装机容量与我国25个省份和直辖市（除夏热冬暖地区和温和地区以外）居住建筑供暖空调面积的适用匹配结果,并基于此分析了中间补气型PVT热泵系统的地区适应性,结果表明,该系统较宜应用于我国中部地区,而且在我国西藏地区的建筑供暖方面也具有较大的应用潜力。本文研究对进一步改善和提高PVT热泵系统的制热、制冷性能及其运行可靠性,具有重要的理论意义;对开发大型高效PVT热泵系统、促进PVT热泵技术的市场化应用和产业化发展,以及我国绿色建筑和可再生能源行业发展,具有重要的现实意义。
二、太阳能热泵系统的综合评价（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、太阳能热泵系统的综合评价（论文提纲范文）
（1）基于组件蒸发特性的BIPV/T制冷剂系统性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 能源概况及发展趋势 |
| 1.2 太阳能利用技术发展现状 |
| 1.2.1 太阳能PV/T集热器的发展现状 |
| 1.2.2 太阳能PV/T热泵系统的发展现状 |
| 1.2.3 太阳能建筑一体化(BIPV/T)的发展现状 |
| 1.3 存在问题及分析 |
| 1.4 研究内容及研究思路 |
| 2 PV/T组件蒸发特性理论分析 |
| 2.1 PV/T组件的数学模型 |
| 2.1.1 PV/T组件的区域划分 |
| 2.1.2 制冷剂工质的流动传热模型 |
| 2.1.3 玻璃盖板的传热模型 |
| 2.1.4 太阳能电池片的传热模型 |
| 2.1.5 吹胀式蒸发板的传热模型 |
| 2.2 辅助参数计算公式 |
| 2.2.1 管道与制冷剂工质的对流换热系数 |
| 2.2.2 制冷剂工质的摩擦压降 |
| 2.2.3 制冷剂工质的物性参数 |
| 2.3 PV/T组件数学模型的求解 |
| 2.3.1 PV/T组件数学模型的离散 |
| 2.3.2 计算流程 |
| 2.4 PV/T组件数值仿真结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 吹胀式蒸发板蒸发特性实验研究 |
| 3.1 实验原理及方案设计 |
| 3.2 实验系统主要部件及其选型设计 |
| 3.3 实验测试系统及误差分析 |
| 3.3.1 实验测试方案 |
| 3.3.2 系统评价方法及误差分析 |
| 3.4 实验结果分析与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 BIPV/T制冷剂系统实验平台的建立与结果分析 |
| 4.1 BIPV/T制冷剂系统的分析与改进 |
| 4.1.1 改进前BIPV/T制冷剂系统的分析 |
| 4.1.2 BIPV/T制冷剂系统的改进 |
| 4.2 实验测试系统及误差分析 |
| 4.2.1 实验测试方案 |
| 4.2.2 系统评价方法 |
| 4.2.3 实验误差分析 |
| 4.3 改进后的效果分析 |
| 4.4 实验工况及结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 BIPV/T制冷剂系统的模拟分析 |
| 5.1 案例介绍 |
| 5.2 TRNSYS仿真模拟方案 |
| 5.2.1 TRNSYS软件介绍 |
| 5.2.2 吹胀式BIPV/T模块开发 |
| 5.2.3 本系统涉及的主要模块及参数设置 |
| 5.2.4 BIPV/T制冷剂系统仿真模型的建立 |
| 5.3 BIPV/T制冷剂系统仿真结果分析 |
| 5.4 经济性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）PVT热泵系统室外设计工况参数及经济性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 太阳能光伏光热一体化技术现状分析 |
| 1.2.2 太阳能热泵技术研究进展及现状分析 |
| 1.2.3 典型气象年数据选取方法研究进展 |
| 1.2.4 热泵设计工况及适用性分析研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及研究思路 |
| 1.3.1 现有研究问题总结 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.3.3 研究思路 |
| 2 PVT热泵名义工况及数学模型建立 |
| 2.1 PVT热泵设备系统构成及运行模式分析 |
| 2.1.1 PVT热泵设备系统构成 |
| 2.1.2 PVT热泵机组运行模式及工作原理 |
| 2.2 PVT热泵设备冬夏名义工况的确定 |
| 2.2.1 PVT热泵设备运行模式的选择 |
| 2.2.2 PVT热泵设备的名义工况 |
| 2.3 PVT热泵系统产能数学模型的建立 |
| 2.3.1 涡旋式喷气增焓压缩机数学模型 |
| 2.3.2 壳管式冷凝器数学模型 |
| 2.3.3 电子膨胀阀数学模型 |
| 2.3.4 PVT集热器数学模型 |
| 2.3.5 经济器数学模型 |
| 2.3.6 模型准确性验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 PVT热泵系统冬季供热室外设计工况研究 |
| 3.1 室外气象参数对PVT热泵制热性能影响分析 |
| 3.1.1 室外温度对PVT热泵制热性能的影响 |
| 3.1.2 太阳辐射强度对PVT热泵制热性能的影响 |
| 3.1.3 风速对PVT热泵制热性能的影响 |
| 3.2 典型地区冬季供热室外气象参数分析 |
| 3.2.1 典型地区室外温度分布特性分析 |
| 3.2.2 典型地区太阳能资源分布特性分析 |
| 3.2.3 典型地区风速分布特性分析 |
| 3.2.4 PVT热泵单一工况与逐时工况产能对比分析 |
| 3.3 PVT热泵冬季设计日室外逐时温度确定方法 |
| 3.3.1 冬季供热典型气象年室外气象参数的确定 |
| 3.3.2 冬季供热室外逐时温度确定方法 |
| 3.4 PVT热泵冬季设计日室外逐时太阳辐射强度确定方法 |
| 3.4.1 冬季供热室外逐时太阳辐射强度确定方法 |
| 3.4.2 风速和设计安装角设计参数确定方法 |
| 3.4.3 不同地区PVT热泵冬季设计日室外逐时气象参数 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 PVT热泵系统夏季供冷室外设计工况研究 |
| 4.1 PVT热泵制冷性能与室外气象参数的关系分析 |
| 4.1.1 风速对PVT热泵制冷性能的影响 |
| 4.1.2 室外温度对PVT热泵制冷性能的影响 |
| 4.2 典型地区夏季供冷室外气象参数特性分析 |
| 4.2.1 典型地区夏季室外温度分布特性分析 |
| 4.2.2 典型地区夏季夜间风速分布特性分析 |
| 4.2.3 PVT热泵单一工况与逐时工况产能对比分析 |
| 4.3 PVT热泵夏季供冷室外设计参数确定方法 |
| 4.3.1 夏季制冷设计室外温度确定方法 |
| 4.3.2 夏季制冷风速的确定方法 |
| 4.3.3 不同地区PVT热泵夏季设计室外气象参数 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于冬夏设计工况参数的PVT热泵选型及经济性分析 |
| 5.1 PVT热泵系统经济性分析方法 |
| 5.1.1 PVT热泵系统收益评估 |
| 5.1.2 PVT热泵系统初投资与运行费用评估 |
| 5.1.3 PVT热泵系统投资回收期计算 |
| 5.2 基于热负荷设计的PVT热泵系统选型方法 |
| 5.3 基于冷负荷设计的PVT热泵系统选型方法 |
| 5.4 PVT热泵系统设计选型软件的开发 |
| 5.4.1 Matlab与 GUI开发环境介绍 |
| 5.4.2 基于热负荷设计选型PVT热泵的软件界面开发 |
| 5.4.3 基于冷负荷设计选型PVT热泵的软件界面开发 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 冬夏运行参数变化对PVT热泵选型及经济性的影响分析 |
| 6.1 运行参数变化对PVT热泵制冷选型及经济性的影响分析 |
| 6.1.1 不同运行工况下单位装机容量制冷量及性能系数计算 |
| 6.1.2 不同工作模式下单位装机容量制冷量及性能系数计算 |
| 6.1.3 经济性分析 |
| 6.2 运行参数变化对PVT热泵供热选型及经济性的影响分析 |
| 6.2.1 不同运行工况下单位装机容量制热量及性能系数计算 |
| 6.2.2 不同工作模式下单位装机容量制热量及性能系数计算 |
| 6.2.3 经济性分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7.结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点论述 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A PVT热泵在全国各地区冬季设计日逐时气象参数 |
| 附录B PVT热泵在全国各地区夏季设计气象参数 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文、申请专利与所获奖励 |
| 致谢 |
（3）不同气候区太阳能热泵热水系统适应性研究及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 中国的太阳能资源 |
| 1.1.2 太阳能利用技术 |
| 1.1.3 热泵利用技术 |
| 1.2 课题研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 直膨式太阳能热泵系统研究现状 |
| 1.3.2 非直膨式太阳能热泵系统研究现状 |
| 1.3.3 存在的问题 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第二章 太阳能热泵热水系统介绍 |
| 2.1 系统形式 |
| 2.2 系统供暖模式 |
| 2.2.1 太阳能直接供暖模式 |
| 2.2.2 太阳能串联热泵供暖模式 |
| 2.2.3 热泵供暖模式 |
| 2.2.4 辅助热源单独供暖模式 |
| 2.3 系统的功能 |
| 2.4 系统部件设计 |
| 2.4.1 太阳能集热器 |
| 2.4.2 蓄热水箱 |
| 2.4.3 热泵 |
| 2.4.4 辅助/低位热源 |
| 2.4.5 循环水泵 |
| 2.4.6 散热设备 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 系统仿真模型建立及验证 |
| 3.1 系统模型的建立 |
| 3.1.1 模拟软件介绍 |
| 3.1.2 系统主要数学模型建立 |
| 3.1.3 太阳能热泵热水系统仿真模型 |
| 3.1.4 太阳能热水系统仿真模型 |
| 3.2 系统控制 |
| 3.2.1 系统各模块控制 |
| 3.2.2 系统运行模式控制 |
| 3.3 系统仿真模型的验证 |
| 3.3.1 测试对象的基本情况 |
| 3.3.2 模型的验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 不同气候区系统的适应性分析 |
| 4.1 典型建筑模型及其逐时负荷计算 |
| 4.1.1 建筑概况 |
| 4.1.2 建筑逐时负荷的模拟计算 |
| 4.2 系统设备的选用 |
| 4.3 系统的运行特性分析 |
| 4.3.1 系统运行参数设置 |
| 4.3.2 室外温度与太阳辐照度 |
| 4.3.3 集热量与热负荷 |
| 4.3.4 系统全年运行工况 |
| 4.4 不同气候区系统的适应性评价 |
| 4.4.1 可行性 |
| 4.4.2 节能效益 |
| 4.4.3 经济效益 |
| 4.4.4 环保效益 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 不同气候区的系统优化 |
| 5.1 集热器倾角优化 |
| 5.2 热泵机组容量优化 |
| 5.3 蓄热水箱容量优化 |
| 5.4 系统控制策略优化 |
| 5.5 其他地区的系统优化 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）直膨式太阳能热泵干燥系统的性能及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号说明表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 太阳能干燥简介 |
| 1.3 热泵干燥系统简介 |
| 1.3.1 热泵干燥系统原理 |
| 1.3.2 热泵干燥系统特点 |
| 1.4 太阳能热泵联合干燥国内外研究现状 |
| 1.5 目前研究存在的问题 |
| 1.6 本文主要的研究内容及技术路线 |
| 2 干燥过程传热传质理论研究 |
| 2.1 干燥基本理论 |
| 2.1.1 物料干燥特性参数 |
| 2.1.2 物料中水分的分类 |
| 2.2 影响干燥速率的因素 |
| 2.3 物料干燥动力学模型 |
| 2.3.1 薄层干燥方程 |
| 2.3.2 平衡水分方程 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 直膨式太阳能热泵系统干燥工艺 |
| 3.1 系统干燥工艺流程 |
| 3.1.1 干燥系统基本工作流程 |
| 3.1.2 干燥系统各部件性能参数 |
| 3.2 直膨式太阳能热泵系统干燥模式 |
| 3.3 干燥实验方法及评价指标 |
| 3.3.1 实验测量仪器 |
| 3.3.2 实验不确定度分析 |
| 3.3.3 初始含水率测定 |
| 3.3.4 干燥系统性能评价指标 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 直膨式太阳能热泵干燥实验研究 |
| 4.1 干燥实验材料 |
| 4.1.1 实验物料 |
| 4.1.2 物料预处理 |
| 4.2 实验方案 |
| 4.2.1 香菇干燥特性实验 |
| 4.2.2 实验流程 |
| 4.3 不同干燥模式实验结果与分析 |
| 4.3.1 太阳能集热器单独通风干燥实验 |
| 4.3.2 空气源热泵单独干燥实验 |
| 4.3.3 直膨式太阳能热泵连续干燥实验 |
| 4.3.4 太阳能辅助热泵间歇运行干燥实验 |
| 4.3.5 系统运行特性分析 |
| 4.4 物料干燥特性分析 |
| 4.4.1 干燥物料品质评价 |
| 4.4.2 物料干燥动力学分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间研究成果及获得奖励情况 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）天然气辅助聚光PV/T冷热电联供系统的热力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 太阳能聚光PV/T技术 |
| 1.2.2 PV/T耦合热泵热电联供技术 |
| 1.2.3 PV/T分布式三联供技术 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 低倍聚光PV/T追踪系统性能对比研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单轴追踪低倍聚光PV/T系统对比研究 |
| 2.2.1 单轴追踪低倍聚光PV/T系统流程 |
| 2.2.2 单轴追踪低倍聚光PV/T系统的模拟研究 |
| 2.2.3 单轴追踪低倍聚光PV/T系统的实验研究 |
| 2.3 实验结果分析 |
| 2.3.1 能量分析结果讨论 |
| 2.3.2 (?)分析结果讨论 |
| 2.4 双轴追踪低倍聚光PV/T系统性能研究 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 低倍聚光PV/T耦合热泵热电联供系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 热电联供系统热力特性分析 |
| 3.2.1 热电联供系统介绍 |
| 3.2.2 热力特性分析 |
| 3.3 热电联供系统实验论证分析 |
| 3.3.1 实验系统介绍 |
| 3.3.2 实验系统热力学模型 |
| 3.3.3 实验结果分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 天然气辅助低倍聚光PV/T三联供系统热力特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 天然气辅助低倍聚光PV/T三联供系统运行介绍 |
| 4.2.1 三联供系统介绍 |
| 4.2.2 三联供系统各模块介绍 |
| 4.3 天然气辅助低倍聚光PV/T三联供系统控制策略 |
| 4.3.1 供热模式下的控制策略 |
| 4.3.2 制冷模式下的控制策略 |
| 4.4 数据分析 |
| 4.4.1 基础数据分析 |
| 4.4.2 低倍聚光PV/T系统数据分析 |
| 4.4.3 辅助设备数据分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 天然气辅助低倍聚光PV/T三联供系统的优化分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 天然气辅助低倍聚光PV/T三联供系统的优化设计 |
| 5.2.1 决策变量 |
| 5.2.2 目标函数 |
| 5.2.3 求解算法 |
| 5.3 三联供系统的优化分析 |
| 5.3.1 低倍聚光PV/T系统 |
| 5.3.2 辅助系统 |
| 5.3.3 二氧化碳减排 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）太阳能-CO2空气源热泵系统的供热性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 我国供热技术现状 |
| 1.3 太阳能-热泵系统国内外研究进展 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 研究内容及创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 太阳能-CO_2空气源热泵简介 |
| 2.1 CO_2空气源热泵系统介绍 |
| 2.2 太阳能集热系统简介 |
| 2.2.1 真空管集热器 |
| 2.2.2 平板集热器 |
| 2.3 太阳能-CO_2热泵系统介绍 |
| 2.4 太阳能-CO_2空气源热泵供热实验台介绍 |
| 2.4.1 空气源热泵系统 |
| 2.4.2 太阳能集热器 |
| 2.4.3 太阳能-CO_2空气源热泵系统 |
| 2.5 太阳能-CO_2空气源热泵系统模型 |
| 2.5.1 空气源热泵模型 |
| 2.5.2 太阳能集热器模型 |
| 2.5.3 太阳能-CO_2空气源热泵系统模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 TRNSYS模拟软件介绍 |
| 3.1 TRNSYS模拟软件简介 |
| 3.2 组件简介 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 太阳能-CO_2空气源热泵系统性能探究 |
| 4.1 不同加热方式下能耗变化规律 |
| 4.1.1 实验内容 |
| 4.1.2 实验仪器 |
| 4.1.3 实验结果 |
| 4.2 初始压力和节流阀开启度对热泵系统的影响 |
| 4.2.1 实验内容 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 实验结果分析 |
| 4.2.4 热泵模拟验证 |
| 4.3 夏季太阳能供热对水箱水温的影响 |
| 4.3.1 实验内容 |
| 4.3.2 实验仪器 |
| 4.3.3 实验结果 |
| 4.3.4 水箱体积对日有用得热量和集热器功率的影响 |
| 4.4 两种加热螺旋管对供热系统的性能影响 |
| 4.4.1 实验内容 |
| 4.4.2 实验仪器 |
| 4.4.3 实验结果 |
| 4.4.4 供热系统模拟验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 太阳能-空气源热泵模拟 |
| 5.1 各地气象参数模拟结果 |
| 5.2 模拟工况 |
| 5.3 模型建立 |
| 5.4 结果分析 |
| 5.4.1 三地区采用两种太阳能集热器与空气源热泵并联运行结果 |
| 5.4.2 三地区采用两种太阳能集热器与空气源热泵串联运行结果 |
| 5.4.3 同一地区采用两种太阳能集热器与空气源热泵串、并联运行结果 |
| 5.4.4 各工况下COP对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间论文、专利发表及科研情况 |
| 致谢 |
（7）基于太阳能-热泵的林果干燥系统节能运行模式研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 太阳能干燥与热泵干燥原理 |
| 1.2.1 太阳能干燥原理 |
| 1.2.2 热泵干燥原理 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 太阳能干燥国内外研究现状 |
| 1.3.2 热泵干燥国内外研究现状 |
| 1.3.3 太阳能-热泵联合干燥研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 太阳能-热泵联合干燥系统设计 |
| 2.1 热力计算 |
| 2.1.1 干燥物料的物性参数与工艺要求 |
| 2.1.2 干燥过程中所需要的空气量 |
| 2.1.3 干燥过程中所需要的能量 |
| 2.2 热泵干燥系统设计与选型 |
| 2.2.1 冷凝器设计 |
| 2.2.2 蒸发器设计 |
| 2.2.3 电加热器选型 |
| 2.2.4 风机选型 |
| 2.2.5 节流元件选型 |
| 2.2.6 气液分离器选型 |
| 2.2.7 干燥过滤器选型 |
| 2.3 太阳能供能系统设计 |
| 2.4 干燥系统结构设计与搭建 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 热泵干燥系统仿真模型的建立 |
| 3.1 热泵机组理论模型 |
| 3.1.1 制冷剂热力性能模型 |
| 3.1.2 压缩机模型的建立 |
| 3.1.3 蒸发器模型 |
| 3.1.4 冷凝器模型 |
| 3.1.5 膨胀阀模型 |
| 3.1.6 热泵机组模型计算流程 |
| 3.2 热泵机组经验模型的建立 |
| 3.2.1 热泵机组模型的建立 |
| 3.2.2 热泵机组模型的导入 |
| 3.3 热泵干燥系统模型的建立 |
| 3.3.1 热泵干燥系统物理模型 |
| 3.3.2 仿真模型的简化条件 |
| 3.3.3 系统中部件数学模型 |
| 3.3.4 热泵干燥系统仿真模型搭建 |
| 3.4 热泵干燥系统模型验证 |
| 3.4.1 验证目的与主要测试参数 |
| 3.4.2 试验材料与仪器 |
| 3.4.3 验证结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 热泵干燥系统仿真与分析 |
| 4.1 热泵仿真系统仿真模型建立 |
| 4.1.1 仿真参数设置 |
| 4.1.2 热泵干燥系统仿真模型的控制方法 |
| 4.2 热泵干燥系统仿真结果分析 |
| 4.2.1 干燥箱内温度变化 |
| 4.2.2 干燥设定温度对系统耗电量的影响 |
| 4.2.3 热泵制热量与能耗 |
| 4.2.4 系统能效比 |
| 4.2.5 系统单位能耗除湿量 |
| 4.3 热泵干燥系统运行模式优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 太阳能-热泵联合干燥的仿真与分析 |
| 5.1 太阳能-热泵联合仿真系统仿真模型建立 |
| 5.1.1 仿真参数设置 |
| 5.1.2 气象参数的选取 |
| 5.2 太阳能-热泵联合干燥模型的建立 |
| 5.3 太阳能-热泵联合干燥系统仿真结果与分析 |
| 5.4 综合热力性能与经济性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A (攻读学位期间的主要学术成果) |
| 致谢 |
（8）PV/T太阳能热泵联合干燥系统热力循环与能量特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 太阳能热泵联合干燥系统 |
| 1.2.1 太阳能干燥系统 |
| 1.2.2 热泵干燥系统 |
| 1.2.3 太阳能热泵联合干燥系统的形式 |
| 1.3 太阳能热泵联合干燥研究现状 |
| 1.3.1 太阳能热泵联合干燥国外研究现状 |
| 1.3.2 太阳能热泵联合干燥国内研究现状 |
| 1.4 国内外研究对本课题的启示 |
| 1.5 本课题的研究思路和内容 |
| 1.5.1 本课题研究基本思路 |
| 1.5.2 本课题研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 PVT太阳能热泵联合干燥系统的工作原理及构成 |
| 2.1 PVT太阳能热泵联合干燥系统的工作原理 |
| 2.1.1 PVTHPD系统的结构介绍 |
| 2.1.2 PVTHPD系统的工作原理 |
| 2.2 PVTHPD系统主要部件选型 |
| 2.2.1 PV/T集热器 |
| 2.2.2 干燥室 |
| 2.2.3 回热器 |
| 2.2.4 吸热装置 |
| 2.2.5 冷凝器 |
| 2.2.6 压缩机 |
| 2.2.7 风机 |
| 2.2.8 逆变装置及蓄电池 |
| 2.2.9 保温装置 |
| 2.3 系统部件选型情况总结 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 系统干燥工质热力循环特性分析 |
| 3.1 物料干燥过程分析 |
| 3.2 系统干燥工质热力循环特性分析 |
| 3.3 实际干燥过程空气能量特性研究 |
| 3.3.1 开式干燥模式高辐照强度(工况a)空气热力循环特性分析 |
| 3.3.2 开式干燥模式低辐照强度(工况b)空气热力循环特性分析 |
| 3.3.3 闭式干燥模式高辐照强度(工况c)空气热力循环特性分析 |
| 3.3.4 闭式干燥模式低辐照强度(工况d)空气热力循环特性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 系统干燥性能分析 |
| 4.1 集热器性能影响因素分析 |
| 4.2 不同物料处理工艺干燥性能分析 |
| 4.3 不同干燥模式系统性能分析 |
| 4.3.1 开式干燥模式高辐照强度系统性能分析(工况1) |
| 4.3.2 开式干燥模式低辐照强度系统性能分析(工况2) |
| 4.3.3 闭式干燥模式高辐照强度系统性能分析(工况3) |
| 4.3.4 闭式干燥模式低辐照强度系统性能分析(工况4) |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 本课题的创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间取得的成果 |
（9）直膨式太阳能/空气能热泵集热蒸发器性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外太阳能热泵研究现状 |
| 1.2.1 国外现状 |
| 1.2.2 国内现状 |
| 1.3 研究内容和方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 第2章 直膨式太阳能/空气能热泵系统 |
| 2.1 太阳能集热器的分类 |
| 2.1.1 平板型太阳能集热器 |
| 2.1.2 玻璃真空管集热器 |
| 2.2 直膨式太阳能/空气能热泵系统组成和运行机理 |
| 2.3 太阳能集热器类型的设计选择 |
| 2.3.1 铝排管 |
| 2.3.2 双翅片铝排管集热蒸发器 |
| 2.3.3 集热蒸发器安装的倾斜角和方位角 |
| 2.4 集热蒸发器基本理论计算 |
| 2.4.1 太阳能/空气能集热蒸发器的有效得热量 |
| 2.4.2 太阳能/空气能集热蒸发器瞬时效率 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 太阳能/空气能集热蒸发器数值模拟 |
| 3.1 CFD介绍 |
| 3.2 物理模型 |
| 3.3 数学模型 |
| 3.3.1 数学模型的建立 |
| 3.3.2 边界条件的设置 |
| 3.4 网格划分 |
| 3.5 网格独立性验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 实验测试及结果分析 |
| 4.1 实验内容 |
| 4.2 集热蒸发器实物 |
| 4.3 实验方法及仪器 |
| 4.4 实验结果分析及计算模型的验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 集热蒸发器的计算结果及其结构的优化 |
| 5.1 模拟集热蒸发器表面温度分布 |
| 5.2 管内制冷剂温度及密度变化 |
| 5.3 铝排管外径的优化 |
| 5.4 铝排管肋片的优化 |
| 5.4.1 肋片高度的优化 |
| 5.4.2 肋片厚度的优化 |
| 5.4.3 肋片数量的优化 |
| 5.5 集热蒸发器材料的选择 |
| 5.6 最优结构集热蒸发器表面温度分布 |
| 5.7 环境工况对最优结构的影响因素分析 |
| 5.7.1 环境温度 |
| 5.7.2 太阳辐射强度 |
| 5.7.3 室外风速 |
| 5.8 结构优化前后集热蒸发器集热效率对比分析 |
| 5.9 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）中间补气型PVT热泵热电冷联供系统性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的及意义 |
| 1.1.1 常规太阳能利用技术面临的问题 |
| 1.1.2 太阳能热泵技术应用潜力较大 |
| 1.1.3 PVT热泵系统及要解决的问题 |
| 1.1.4 本文研究目的及意义 |
| 1.2 太阳能(PVT)热泵技术研究进展 |
| 1.2.1 集热/蒸发器结构研究 |
| 1.2.2 系统运行控制研究 |
| 1.2.3 系统建模与理论研究 |
| 1.2.4 系统全年性能研究 |
| 1.2.5 研究进展小结 |
| 1.3 中间补气型PVT热泵热电冷联供系统的提出 |
| 1.3.1 适于低温应用的热泵循环/系统形式 |
| 1.3.2 中间补气型PVT热泵热电冷联供系统 |
| 1.4 研究内容与研究思路 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究思路 |
| 2 中间补气型PVT热泵系统构成及其试验平台的建立 |
| 2.1 中间补气型PVT热泵系统构成及工作原理 |
| 2.1.1 中间补气型PVT热泵系统构成 |
| 2.1.2 中间补气型PVT热泵系统工作原理 |
| 2.2 试验系统主要部件的设计与确定 |
| 2.2.1 压缩机的确定 |
| 2.2.2 PVT组件及其阵列的设计 |
| 2.2.3 蓄热水箱的设计 |
| 2.2.4 蓄冷水箱的设计 |
| 2.2.5 其他部件的确定 |
| 2.3 试验系统及其数据采集系统 |
| 2.3.1 试验系统 |
| 2.3.2 数据采集系统 |
| 2.4 系统性能评价指标 |
| 2.5 试验系统的误差分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 中间补气型PVT热泵系统热电冷性能试验研究 |
| 3.1 试验工况确定 |
| 3.2 制热水工况下系统制热和发电性能试验研究 |
| 3.2.1 试验方案 |
| 3.2.2 制热水工况下系统制热和发电性能试验结果与讨论 |
| 3.2.3 系统制热和发电特性分析 |
| 3.3 冬季供暖工况下系统制热和发电性能试验研究 |
| 3.3.1 试验方案 |
| 3.3.2 冬季供暖工况下系统制热和发电性能试验结果与分析 |
| 3.4 夏季夜间制冷工况下系统制冷性能试验研究 |
| 3.4.1 试验方案 |
| 3.4.2 夏季夜间系统制冷性能试验结果与讨论 |
| 3.4.3 夏季夜间系统制冷特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 中间补气型PVT热泵系统性能仿真模型的建立 |
| 4.1 制冷剂相关计算模型 |
| 4.1.1 制冷剂的物性参数计算 |
| 4.1.2 制冷剂的流动传热模型 |
| 4.2 系统部件数学模型 |
| 4.2.1 PVT组件数学模型 |
| 4.2.2 中间补气型压缩机数学模型 |
| 4.2.3 经济器数学模型 |
| 4.2.4 沉浸式换热盘管数学模型 |
| 4.2.5 电子膨胀阀数学模型 |
| 4.2.6 水箱数学模型 |
| 4.3 系统性能仿真模型的建立与求解 |
| 4.4 系统性能仿真模型的准确性验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 中间补气型PVT热泵系统优化及热电冷性能分析 |
| 5.1 中间补气型PVT热泵系统经济器换热面积优化 |
| 5.1.1 经济器换热面积优化设计工况 |
| 5.1.2 经济器换热面积的优化分析 |
| 5.1.3 中间补气型PVT热泵系统样机开发 |
| 5.2 环境参数对系统制热和发电性能的影响分析 |
| 5.2.1 室外气温对系统制热和发电性能的影响 |
| 5.2.2 太阳辐射照度对系统制热和发电性能的影响 |
| 5.2.3 室外风速对系统制热和发电性能的影响 |
| 5.3 环境参数对系统制冷性能的影响分析 |
| 5.3.1 室外气温对系统制冷性能的影响 |
| 5.3.2 天空有效温度对系统制冷性能的影响 |
| 5.3.3 室外风速对系统制冷性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 中间补气型与常规PVT热泵系统性能对比分析 |
| 6.1 常规PVT热泵系统性能仿真模型的建立与求解 |
| 6.1.1 常规PVT热泵系统性能仿真模型 |
| 6.1.2 常规PVT热泵系统性能仿真模型的准确性验证 |
| 6.2 中间补气型与常规PVT热泵系统制热性能对比分析 |
| 6.2.1 制热工况下排气温度的对比分析 |
| 6.2.2 系统制热性能对比分析 |
| 6.3 中间补气型与常规PVT热泵系统制冷性能对比分析 |
| 6.3.1 制冷工况下排气温度的对比分析 |
| 6.3.2 系统制冷性能对比分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 PVT热泵系统性能工程计算方法及冷热供需匹配关系研究 |
| 7.1 中间补气型PVT热泵系统性能10系数计算模型 |
| 7.1.1 系统性能10系数计算模型的提出 |
| 7.1.2 系统制热性能10系数计算模型的建立 |
| 7.1.3 系统制冷性能10系数计算模型的建立 |
| 7.2 大连地区系统制热和制冷性能计算与分析 |
| 7.2.1 大连地区供暖期系统制热性能计算与分析 |
| 7.2.2 大连地区空调期系统制冷性能计算与分析 |
| 7.3 中间补气型PVT热泵系统在建筑中应用的匹配分析 |
| 7.3.1 系统装机容量与建筑供暖空调面积的适用匹配思路 |
| 7.3.2 度日供暖保证率和度日供冷保证率 |
| 7.3.3 系统装机容量与建筑供暖空调面积的适用匹配分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点简述 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、太阳能热泵系统的综合评价（论文参考文献）
- [1]基于组件蒸发特性的BIPV/T制冷剂系统性能研究[D]. 高艳. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]PVT热泵系统室外设计工况参数及经济性研究[D]. 梁云. 大连理工大学, 2021
- [3]不同气候区太阳能热泵热水系统适应性研究及优化[D]. 徐振. 太原理工大学, 2021(01)
- [4]直膨式太阳能热泵干燥系统的性能及优化[D]. 刘硕楠. 山东大学, 2021(12)
- [5]天然气辅助聚光PV/T冷热电联供系统的热力特性研究[D]. 刘扬. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [6]太阳能-CO2空气源热泵系统的供热性能研究[D]. 韩凯悦. 天津商业大学, 2021(12)
- [7]基于太阳能-热泵的林果干燥系统节能运行模式研究[D]. 王宇凡. 中南林业科技大学, 2021(02)
- [8]PV/T太阳能热泵联合干燥系统热力循环与能量特性研究[D]. 李秉阳. 兰州理工大学, 2021
- [9]直膨式太阳能/空气能热泵集热蒸发器性能研究[D]. 李雪峰. 河北科技大学, 2020(06)
- [10]中间补气型PVT热泵热电冷联供系统性能研究[D]. 路世翔. 大连理工大学, 2020