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湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划
项目申报表
项目名称:基于碳纤维材料的太阳能空气源热泵室外机除霜装置的研究
学校名称长沙理工大学
学生姓名学号专业性别入学年份
建筑环境与能
贺晨波201526060314男2015
源应用工程
建筑环境与能
张末201526060111女2015
源应用工程
建筑环境与能
杨归201526060208女2015
源应用工程
建筑环境与能
李宇同201526060214男2015
源应用工程
指导教师傅俊萍职称教授
项目所属动力工程及工程热物
项目科类(理科/文科)理科
一级学科理
学生曾经参与科研的情况
贺晨波获得
全国大学生节能减排科技与社会实践竞赛国家二等奖
美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)HonorableMention奖
全国大学生数学建模竞赛湖南赛区一等奖
全国大学生英语竞赛国家三等奖
“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛校内选拔赛三等奖
“互联网+”大学生创新创业大赛校内选拔赛三等奖
张末获得
全国大学生英语竞赛国家一等奖
指导教师承担科研课题情况
1、太阳能诱导自然通风在建筑中的应用研究.湖南省建设厅科技项目.(项目
主持人)
2、地源热泵埋管高效换热技术研究.湖南省科技厅计划项目.(项目
主持人)
3、直联炉罩式(36.5+6.5)t/h余热锅炉CFD数值模拟及软件开发.中冶长天
责任有限公司(项目主持人)
4、长沙市新能源与可再生能源利用服务平台及监管体系的研究与建设.长沙市
能源局(热泵技术研究中心项目主持人)
项目研究和实验的目的、内容和要解决的主要问题
1、研究目的
空气源热泵在冬季制热工况下运行时,蒸发器将从室外空气中吸收热量,当
其表面的空气温度低至0℃时会出现结霜现象,蒸发器表面结霜会使其传热效率
降低并使运行时的能耗增高,因此需要除霜装置除去霜层以提高空气源热泵的性
能。但是传统的空气源热泵室外机除霜装置存在耗能量高、制造难度大、可靠性
低等问题,而本研究项目致力于设计出一种节能环保、安装容易、安全可靠的空
气源热泵室外机除霜装置。
2、研究的内容
本项目旨在研究一种碳纤维电热膜的太阳能空气源热泵除霜装置,此装置利
用太阳能光伏电池发电,并将电能储存至蓄电池中以保证供电的可靠性,并利用
单片机设计的控制系统来协调各个部件的运行工作,当蒸发器表面结霜时,铺设
在空气源热泵室外机翅片换热器上的碳纤维电热膜开始工作,将蓄电池中的电能
转化为热能,从而达到除霜的效果。
本项目的主要研究内容为:
(1)通过理论分析和研究在不同室内外环境下,空气源热泵冷凝器的结霜特点,
并确定除霜所需热量,同时考虑热电转换效率,以确定太阳能板的尺寸和蓄电池
的容量;
(2)通过实验,研究碳纤维加热膜除霜传热和传热性能,以确定其在蒸发器上
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