太阳能—地源热泵系统论文文献综述参考.docVIP

1．3本课题的国内外研究状况 1．3．1太阳能热泵 1．3．1．1国外 20世纪50年代，太阳能热利用的先马区J0d∞和Therkeld就提出了太阳能与热泵联合系统的有利性， 指出太阳能集热器与热泵的联合可以同时提高集热器效率与热泵的供热性能”…。随后，美国、日本 及澳大利亚等发达国家相继组织了大量的人力、物力与财力对其进行了深入的研究，取得了一系列 成果，并建立了一些示范工程，取得了照好的经济效益。日本的柳木政助于1958年设计并建造了典 型的双槽式太阳能热泵供(冷)暖系统；此外，日本还建造了木村太阳房、积水十三菱重工、永大十 夏普等多种具有SAHP供冷暖系统的太阳房…1。Comakli等开发了一套用于模拟带有储能装置的太阳 能热泵系统供热性能的动态模拟计算程序，并将计算值与实验值进行了对比“”。Kaygusuz针对带有 相变储能装置的混合太阳能热泵系统进行了大量的理论与实验研究，并基于部件模型建立了系统模 拟计算程序，实验验证显示：模拟值与实测值吻合较好“””’。Cervantes等针对直膨式太阳能热泵系 统进行了实验研究，并在此基础上对系统进行了烟分析，结果表明：系统中炯损失最大的部件为蒸 发器(太阳能集熟器)“”。E Tortes等在实验研究的基础上，利用效率最大化原则对直膨式太阳能热 泵系统中蒸发器与冷凝器的工作流体温度进行了优化，并对各部件的不可逆性损失进行了比较“…。 J．P．Chyng等对一整体型太阳能热泵热水器(ISAHP)进行了模拟，模拟中认为系统中除蓄热水箱以 外的各部件均处于准稳态过程，检测结果表明：模拟结果与实验值比较吻合…。OOzg％er等则综述 了现有的有关太阳能热泵系统的能量与烟分析方面的研究，并对系统中各部件的炯效率进行了分析 与比较…1。 近十年来，一些发展中国家，例如土耳其，罗马尼亚及印度尼西亚等国也相继做了大量的太阳 能热泵研究。国外的澳大利亚Quaatum(康特姆)公司的太阳能热泵热水器和美国的SolarKing系列 太阳能热水泵是太阳能热泵的典型产品…1。在应用方面，美国在阿尔布开克市、科罗拉多州、匹兹 堡、弗吉尼亚、华盛顿、纽约等地实施了多项SAHP供热系统的示范工程，其中有民宅、办公室、图 书馆、商业建筑、游泳池等，取得了较好的效果。 1．3．1．2国内 我国对太阳能热泵的研究起步较晚，所查得的相关文献及报道均在近十年内，而且至今也没有东南大学博士学位论文 形成产品。天津大学、青岛建筑工程学院，上海交通大学、东南大学等先后对太阳能热泵进行了实 验及理论研究，取得了一定的成果。天津大学对串联式太阳能热泵供热水系统(采用真空管集热器) 进行了实验研究和理论分析，结果表明，该系统可以一年四季可靠运行，向用户提供50℃生活热水， COP达到2．64～2．85(冬)，2．61～3．5(夏)[231。青岛建筑工程学院对串联式太阳能热泵供暖系统(采 用单层盖板的平板集热器)进行了实验研究，该系统采用自行设计的单层盖板内涂无光黑漆的钢制壳 体作为太阳能集热器，总有效集热面积10．988mi。在整个供暖测试期间，尽管室外温度在一lO～4 ℃之间变化，室内温度能够保持在16～22℃之间(平均为19．32℃)。热泵平均COP达到2．55。”“。上 海交通大学对直膨式太阳能热泵热水器进行了试验研究，该热水器可全天候提供45～50℃生活热水 150升，每天耗电量约为ikWh(夏)～2kWh(冬)，其分体式结构尤其适合于高层或多层建筑；此外， 这种热水器在阴雨天可以照样工作，其工作形式转变为空气源热泵1””。东南大学针对典型的SAHP， 给出了系统各设备的能量平衡方程，分析了SAHP的供热性能系数。1，同时还对太阳能热泵热水器进 行了理论分析与实验研究‘一1。厦门大学基于有限时间热力学理论和集热器的线性热损模型，研究了 热阻及工质内部不可逆性对太阳能吸收式熟泵系统优化性能的影响，导出了系统的总性能系数和集 热器的最佳工作温度，所得结论可为太阳能热泵系统的优化设计提供理论依据”“；山东建筑工程学 院基于系统能量平衡关系，建立水一水与空气一水太阳能热泵加热水系统的数学模型，并利用该模 型进行了计算…1。 1．3．2地源热泵 1．3．2．1国外 1912年，瑞士人佐伊利(}L zoELLY)首次提出了利用土壤作为热泵热源的专利设想。1，标志 着地源热泵研究的开