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開題報告 課題名稱 直 膨 式 太 陽 能 熱 泵 熱 水 器 設(shè) 計 課題來源 實(shí)際工程 課題類型 AX 指導(dǎo)教師 學(xué)生姓名 學(xué) 號 專 業(yè) 熱能與動力工程 1. 調(diào)研資料的準(zhǔn)備 (1)參考文獻(xiàn) [1] 李 晨1 ,鄭祖義1,2 ,陳煥新1, 金聽祥2 . 太陽能復(fù)合能源空調(diào)熱水系統(tǒng)中熱泵系統(tǒng)換熱性能的試驗研究.制冷學(xué)報. 2011年8月. [2] 丁晨曜 . 淺談太陽能制冷空調(diào) .能源與環(huán)境.2009年6月 [3] Guiyin Fang , Hainan Hu, Xu Liu. Experimental investigation on the photovoltaic–thermal solar heat pump air-conditioning system on water-heating mode. Experimental Thermal and Fluid Science 34 (2010) 736–743. [4] Z. F. LI and K.SUMATHY. EXPERIMENTAL STUDIES ON A SOLAR POWERED AIR CONDITIONING SYSTEM WITH PARTITIONED HOT WATER STORAGE TANK. Solar Energy Vol. 71, No. 5, pp. 285–297, 2001. [5] Li Yong, K. Sumathy. Modeling and simulation of a solar powered two bed adsorption air conditioning system. Energy Conversion and Management 45 (2004) 2761–2775 [6] 金葉佳 尹芳芳 李開創(chuàng) 谷偉 余雷. 常見太陽能空調(diào)制冷技術(shù)的現(xiàn)狀及比較. SOLAR ENERGY 9/2011. [7] 沈榮華1 , 徐娓2 , 梁洪濤1. 復(fù)合式太陽能空調(diào)熱水綜合系統(tǒng)研究. ENERGY CONSERVATION.2002年10月 [8] 張秀麗,姜勇. 淺談太陽能制冷技術(shù)及其在空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用. SHANX ARCHITECTURE. [9] 謝應(yīng)明，顧建明. 太陽能空調(diào)熱水系統(tǒng)的現(xiàn)狀與新構(gòu)想.新能源與工藝. 2002年10月22 [10] 林邦初. 太陽能空調(diào)熱水系統(tǒng)研究分析. 福建能源開發(fā)與節(jié)約. 2001 年第3 期. [11] 劉中平. 太陽能熱水系統(tǒng)與太陽能吸收式空調(diào)探討. SHANXI 　ARCHITECTURE. 100926825 (2008) 0620248202. [12] 蒙悟. 太陽能溴化鋰吸收式空調(diào)制冷技術(shù)在高原高海拔地區(qū)應(yīng)用. RAILWAY CONSTRUCTION TECHNOLOGY 2011 (5). [13] 黃晶, 胡凱, 張康. 承德石油高等專科學(xué)校學(xué)報. 2009年9月. [14] 代彥軍,王如竹. 太陽能空調(diào)制冷技術(shù). 太陽能制冷講座(1). SOLAR ENERGY 5/2010 [15] 尹亞領(lǐng),代彥軍,王如竹. 太陽能吸附制冷技術(shù)(上). 太陽能制冷講座(4). SOLARE NERGY 2010年8月. （2） 原始資料及技術(shù)條件 工質(zhì) R134a 氣候環(huán)境類型： N（空氣干球溫度0℃），設(shè)計風(fēng)速1米/秒 蒸發(fā)溫度： -9℃， 太陽輻射強(qiáng)度800W。 蓄水溫度40℃，進(jìn)水溫度15℃。 蓄水桶容積950升。制熱出力50升熱水/10分鐘， 使用環(huán)境相對濕度：≤85％ 電源： 220V 50Hz AC 蒸發(fā)器放置室外，要考慮蒸發(fā)器的輻射和對流換熱。蒸發(fā)器表面有選擇性涂層。采用套管式冷凝器。 2. 選題的意義 太陽能是一種免費(fèi)可再生能源，它像是空氣熱源的熱泵。為了提高熱泵的COP，來自世界各地的研究人員已經(jīng)提出了把熱泵系統(tǒng)與太陽能應(yīng)用系統(tǒng)相結(jié)合的觀點(diǎn)。所謂直膨式太陽能熱泵，就是把集熱器和蒸發(fā)器組合成一個單元（集熱/蒸發(fā)器），在熱泵循環(huán)系統(tǒng)中,制冷劑被入射的太陽能（和/或周圍空氣的能量）蒸發(fā)吸收。直膨式太陽能熱泵系統(tǒng)與傳統(tǒng)的太陽能熱泵系統(tǒng)相比有很多優(yōu)勢，如優(yōu)越的熱力性能，較低的系統(tǒng)制造成本和集熱/蒸發(fā)器較長的使用壽命。與傳統(tǒng)的熱泵熱水器相比，直膨式太陽能熱泵熱水器憑借其優(yōu)勢將在中國有一個巨大的潛在市場。 3.太陽能熱泵熱水器的發(fā)展?fàn)顩r 目前太陽能空主要依靠太陽的熱能進(jìn)行制冷，與純粹利用電能為動力的壓縮式制冷系統(tǒng)相比，可以明顯地降低電耗。但太陽能集熱器采光面積與空調(diào)建筑面積的配比受到限制，目前只適用于層數(shù)不多的建筑。隨著太陽能集熱器及制冷機(jī)的工藝制造和工質(zhì)等技術(shù)不斷改進(jìn)，直膨式太陽能熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用將得到廣泛的推廣。它的應(yīng)用意義在于保護(hù)自然環(huán)境，節(jié)約常規(guī)能源。隨著能源政策對清潔能源的傾斜，直膨式太陽能熱泵系統(tǒng)的前景將無限美好。 4. 設(shè)計要求 要求在給定工況下，滿足使用需求 （1） 設(shè)計計算：幾何參數(shù)計算、隔熱計算、冷負(fù)荷計算、壓縮機(jī)選擇計算及說明、)冷凝器設(shè)計計算、蒸發(fā)器換熱設(shè)計計算。 （2） 零部件選擇：其他零部件選擇。 （3） 設(shè)計圖樣：系統(tǒng)流程圖、冷凝器部裝圖、蒸發(fā)器部裝圖，蓄水桶部裝圖、其他零部件圖。 5. 設(shè)計思路 （1）認(rèn)真閱讀太陽能熱泵熱水器系統(tǒng)的相關(guān)文獻(xiàn)資料，熟悉其工作原理。 （2）根據(jù)設(shè)計要求，通過參考設(shè)計指導(dǎo)方面的課本及相關(guān)參考文獻(xiàn)完成相應(yīng)的設(shè)計計算，同時根據(jù)計算結(jié)果進(jìn)行選型計算，合理的匹配系統(tǒng)各部件。 （3）根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮各種因素完成設(shè)計圖樣和計算說明書。 6.預(yù)期成果 通過前期的調(diào)研和設(shè)計計算，最終完成：文獻(xiàn)綜述一份、開題報告一份、英文文獻(xiàn)翻譯一份、設(shè)計圖樣4張（裝配圖、蒸發(fā)器、冷凝器、蓄水桶、系統(tǒng)流程圖）及設(shè)計說明書一份。 7. 完成設(shè)計所需要的條件 （1） 對本課題總體設(shè)計思路的把握。 （2） 大量相關(guān)參考文獻(xiàn)資料。 （3） 正確的設(shè)計計算。 （4） CAD作圖軟件的熟練運(yùn)用。 8. 任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時間安排 1-3周 查相關(guān)資料，完成開題報告，翻譯外文資料； 4-7周 太陽能集熱面積計算、循環(huán)熱力計算、壓縮機(jī)選擇計算及說明、冷凝器設(shè)計計算、蒸發(fā)器設(shè)計計算、節(jié)流機(jī)構(gòu)選擇計算及說明等 8-9周 零部件選擇：溫度控制器、其他零部件選擇。 10-11周 將制冷系統(tǒng)設(shè)計計算與理論分析過程按學(xué)院統(tǒng)一規(guī)范化要求，撰寫成設(shè)計說明書。 11-14周 繪制圖樣：系統(tǒng)流程圖、冷藏箱總裝圖、空調(diào)器室外機(jī)、室內(nèi)機(jī)部裝圖及零件圖、箱體構(gòu)件及其他零件圖。 15-16周 完成設(shè)計說明書，整理畢業(yè)設(shè)計材料課題答辯。 指導(dǎo)教師簽名： 日期： （可加頁） 3