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開題報(bào)告
課題名稱
直 膨 式 太 陽 能 熱 泵 熱 水 器 設(shè) 計(jì)
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(yàn)研究.制冷學(xué)報(bào). 2011年8月.
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[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.
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[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.
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[13] 黃晶, 胡凱, 張康. 承德石油高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào). 2009年9月.
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[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(jì)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(jì)要求
要求在給定工況下，滿足使用需求
（1） 設(shè)計(jì)計(jì)算：幾何參數(shù)計(jì)算、隔熱計(jì)算、冷負(fù)荷計(jì)算、壓縮機(jī)選擇計(jì)算及說明、)冷凝器設(shè)計(jì)計(jì)算、蒸發(fā)器換熱設(shè)計(jì)計(jì)算。
（2） 零部件選擇：其他零部件選擇。
（3） 設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)要求，通過參考設(shè)計(jì)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(jì)計(jì)算，同時(shí)根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行選型計(jì)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(jì)圖樣和計(jì)算說明書。
6.預(yù)期成果
通過前期的調(diào)研和設(shè)計(jì)計(jì)算，最終完成：文獻(xiàn)綜述一份、開題報(bào)告一份、英文文獻(xiàn)翻譯一份、設(shè)計(jì)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(jì)說明書一份。
7. 完成設(shè)計(jì)所需要的條件
（1） 對本課題總體設(shè)計(jì)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(jì)計(jì)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(shí)間安排
1-3周 查相關(guān)資料，完成開題報(bào)告，翻譯外文資料；
4-7周 太陽能集熱面積計(jì)算、循環(huán)熱力計(jì)算、壓縮機(jī)選擇計(jì)算及說明、冷凝器設(shè)計(jì)計(jì)算、蒸發(fā)器設(shè)計(jì)計(jì)算、節(jié)流機(jī)構(gòu)選擇計(jì)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(jì)計(jì)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(jì)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(jì)說明書，整理畢業(yè)設(shè)計(jì)材料課題答辯。
指導(dǎo)教師簽名： 日期：
（可加頁）
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