论文部分内容阅读
多源双压缩机的热泵系统是利用太阳能、地能和空气作为冷热源的太阳能复合热泵系统,这个系统可以给用户冬天提供热量、夏天提供冷量,且可以全年提供生活用热水。而且此系统夏季不存在太阳能集热器的过热问题,因为夏季多余的太阳能热量在土壤中蓄存起来,以备冬季使用,尤其在冬季热负荷大于夏季冷负荷的地区更具有应用性。本文主要通过数值分析和建模型模拟的方法对单双压缩机复合源热泵系统夏季供冷和冬季供热的制冷剂循环状况进行研究,采用R134a作为制冷剂验证双压缩机复合源热泵系统的节能优势特性。通过夏季供冷和冬季供热工况下单双压缩机复合源热泵系统制冷剂循环在压焓图上的图示(忽略过冷与过热度),并根据图示的数据进行相应参数的计算,对比这两个系统的参数。为了符合现今社会发展的节能趋势,将制冷剂134更换为环保制冷剂407,并进行计算对比。最后可得出如下结论:(1)当夏季供冷使用特定工质R134a时,通过单、双压缩机复合源热泵系统制冷剂循环冷凝器的热负荷、压缩机理论耗功率、理论制冷系数之间对比可知,带两个压缩机的太阳能复合热泵系统比单压缩机热泵在这三方面都具有明显优势:当流经空气侧冷凝器和水侧冷凝器质量流量比不同时,可知冷凝器热负荷、压缩机理论耗功率、理论制冷系数这三个方面变化均呈线性变化,无中间最大值和最优解;更换工质R407c时,冷凝器热负荷、压缩机理论耗功率、理论制冷系数这三个参数的变化趋势跟制冷剂R134a的变化趋势相同,因此双压缩机复合热泵依然具有优势,且冷凝器热负荷和压缩机理论耗功都低于非环保工质制冷剂R134a,理论制冷系数均高于非环保工质制冷剂R134a,因此工质R407c具有环保优势。(2)当冬季供热采用制冷剂R134a时,带两个压缩机的太阳能复合热泵系统比单压缩机热泵在制冷剂循环的冷凝器热负荷、压缩机理论耗功率、理论制热系数三方面都具有明显优势;当流经空气侧冷凝器和水侧冷凝器质量流量比不同时,冷凝器热负荷、压缩机理论耗功率、理论制冷系数的变化均呈线性变化,无中间最大值和最优解;对比制冷剂采用R134a和R407c时,采用同种系统的情况下冷凝器热负荷、压缩机理论耗功率、理论制热系数方面,环保工质R407c与制冷剂R134a对比,不具备环保优势;这两种制冷剂情况下,单压缩机太阳能复合热泵系统在冷凝器热负荷、压缩机理论耗功率方面变化的趋势均为减小的趋势。(3)在设计模型下双压缩机复合源热泵系统在制冷状况下均比单压缩机复合源具有节能优势;在制热状况下,当制冷剂流经空气侧的质量流量占总质量流量的百分数低于80%时,双压缩机复合源热泵系统在制冷状况下比单压缩机复合源具有节能优势。(4)确定了太阳能-空气-地能多源双机热泵供热空调复合系统中需考虑的自控系统参数主要有室内温度、室外温度、太阳的瞬时辐照度(太阳能集热器内介质温度)、地下换热器的进出口水温、蓄换热水箱中水温和管道周围环境温度等几个参数。