太阳能相变蓄热复合土壤源热泵系统研究.doc

河北工程大学硕士学位论文太阳能相变蓄热复合土壤源热泵系统的研究姓名:李克营申请学位级别:硕士专业:供热、供燃气、通风及空调工程指导教师:王侃宏2011-04摘要摘要太阳能是一种洁净、无污染的可再生能源,土壤源热泵技术是一种有效的节能技术。两者都有着很好的利用前景,但是同时它们都有各自的缺点,因此利用起来有一定的局限性。而利用相变蓄热技术可以把两者结合起来,能够很好的解决各自的缺点,使得它们能够被更好的利用。相变蓄热技术是利用相变材料的潜热来储能和放能,从而达到能量的适时利用的目的,相变蓄热技术已经在很多领域中得到了很好的利用。在文章中,首先介绍了我国太阳能资源的分布和利用情况。总的来说,我国的太阳能资源非常丰富,如果能够充分的利用,能够很好的解决我国的传统的能源利用结构,从而真正的实现我国的可持续发展策略。实验进行中,对石家庄地区的太阳照度进行了实时观测。太阳能的热利用主要是体现在太阳能集热器上,真空管太阳能集热器作为本文的实验用集热器有着很好的集热效果,它的效率因子随着热损系数增大而变小,还会随着管内对流换热系数的增大而变大;同时真空管太阳能集热器的集热效率在白天与室外温度成正比关系。相变传热问题是相变蓄热问题的关键,本文通过对相变传热问题的研究,主要是从相变动力学为相变蓄热在实验中的应用做了理论基础。实验中,在原来的实验基础上对系统做了改变,太阳能相变蓄热装置在白天不但蓄热,而且还与蒸发器进口处进行换热来辅助热泵系统。太阳能相变蓄热复合土壤源热泵供暖系统实验的蓄热介质为20#蓄热专用石蜡,太阳能集热器及蓄热装置与热泵机组蒸发器通过板式换热器与蒸发器的进水管进行热量传递。实验的结果表明,太阳能集热器在白天可以升高蒸发器侧的温度,从而提高热泵的效率。同时,白天储存在蓄热装置中的热量在夜晚对蒸发器的进水水温也有影响;所以,太阳能相变蓄热装置能够很好的复合土壤源热泵系统从而提高整个系统的供热效率。关键词:土壤源热泵;太阳能;相变蓄热;供热效率IabstractAbstractSolarenergyisakindofcleanandnon-pollutionrenewableenergy,ground-,butatthesametimetheyhavetheirownlimit,,ingsingoodway,,,,ourcountry’ssolarenergyresourcesisveryrich,,,,vacuumsolarenergycollectorastheexperimentswithcollectorhasverygoodcollectionhoteffect,itsefficiencyfactorsasheatlosscoefficientdecreases,willalsowithtubeheattransfercoefficientincreaseswhilegreatens;Meanwhilevacuumtubesofthesolarcollectorssetinthedaytimeandoutdoortemperaturethermalefficiencyi