太阳能—空气源复合热泵系统相变蓄能换热器的设计与实验研究

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1、分类号：密级：UDC：学号：415914212130南昌大学专业学位研究生学位论文太阳能—空气源复合热泵系统相变蓄能换热器的设计与实验研究TheDesignandExperimentalStudyofSolar-AirSourceCompositeHeatPumpSystemwithPhaseChangeEnergyStorageExchanger温鸿培养单位（院、系）：机电工程学院动力工程系指导教师姓名、职称：戴源德副教授指导教师姓名、职称：陈敏峰高级工程师专业学位种类：工程硕士专业领域名称：动力工程论文答辩日期：2014年05月31日答辩委员会主席：评阅人：2014年月日万方数据学位论文

2、独创性声明一、学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名（手写）：签字日期：年月日二、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将学位论文的全部或部分内

3、容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权北京万方数据股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务，同意按“章程”规定享受相关权益。学位论文作者签名（手写）：导师签名（手写）：签字日期：年月日签字日期：年月日论文题目姓名学号论文级别博士□硕士■院/系/所专业联系电话E_mail通信地址(邮编)：备注：□公开□保密（向校学位办申请获批准为“保密”，年月后公开）万方数据摘要摘要课题组设计了一种蓄能型太阳能—空气源复合热泵系

4、统，集太阳能热泵、空气源热泵和蓄能技术的优势于一身，能够实现多种不同运行模式。夏季利用夜间用电低谷时段的电力进行蓄冷，起到削峰填谷的作用；冬季通过太阳能热水来提升热泵系统低温热源的温度，以此提高系统的能效比。本文利用螺旋管换热效率高、自生离心力场和二次流等特点，采用具有较大相变潜热值的石蜡RT6作为相变材料，使用紫铜管设计了一种适用于太阳能—空气源复合热泵系统实验台的螺旋管式相变蓄能换热器。将该相变蓄能换热器应用于复合热泵系统实验台，进行了夏季蓄冷、释冷、蓄热、蓄能热泵供热以及蓄热释热同时运行等几种模式的实验。主要研究了实验过程中系统的压力、能量、能效比及内部石蜡测点温度的变化情况，绘制了相

5、应的变化曲线，分析了各个过程的变化规律和影响因素。通过对蓄冷量和释冷量的对比，验证了螺旋管式相变蓄能换热器用于蓄冷、释冷实验的可行性；通过对蓄能热泵供热模式和蓄热释热同时运行模式实验过程中系统COP的比较，得出后者对系统COP的改善程度；将螺旋管式相变蓄能换热器与相同实验工况下的蛇形管式相变蓄能换热器的换热性能进行比较，可知前者的换热性能更好。实验证明，将本文设计的螺旋管式相变蓄能换热器用于太阳能—空气源复合热泵系统实验台，在理论和实践上都是可行的。关键词：蓄能型复合热泵；相变蓄能；螺旋管式相变蓄能换热器；实验研究I万方数据ABSTRACTABSTRACTResearchteamdesign

6、edanewtypeofenergystorageheatpumpsystem,itcombinedtheadvantagesofsolarenergyheatpumpandairsourceheatpumpandenergystoragetechnology,itcouldachievemanykindsofoperatingmodes.Itrunsstorecoldinsummerbyusingtheoff-peakelectricpowertorealizeloadshifting;itraisesthetemperatureofthemicrothermheatsourcethrou

7、ghthesolarhotwatertoimprovetheenergyefficiencyofthesysteminwinter.Thecharacteristicsofspiraltubecontainshighheattransferefficiency,authigeniccentrifugalforcefieldandthesecondflow,weadoptedparaffinRT6asphase