吉林大学学报(工学版) ›› 2022, Vol. 52 ›› Issue (8): 1759-1763.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20211464

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复合太阳能的燃气机热泵热力学性能

徐振军1(),王浩2,赵开元2,郝博轶2,李清清1,王常浩1   

  1. 1.青岛农业大学 建筑工程学院，山东 青岛 266300
    2.青岛工学院 机电工程学院，山东 青岛 266300
  • 收稿日期:2021-12-31 出版日期:2022-08-01 发布日期:2022-08-12
  • 作者简介:徐振军（1980-），男，副教授，博士.研究方向：燃气热泵和建筑节能. E-mail： xuzhenjun@qau.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51608290);山东省自然科学基金面上项目(ZR2021ME051);青岛农业大学高层次人才启动基金项目(631019)

Therodynamic performance of compound solar energy gas engine heat pump

Zhen-jun XU1(),Hao WANG2,Kai-yuan ZHAO2,Bo-yi HAO2,Qing-qing LI1,Chang-hao WANG1   

  1. 1.College of Civil Engineering＆Architecture，Qingdao Agricultural University，Qingdao 266300，China
    2.Mechanical and Electrical Engineering，Qingdao Institute of Technology，Qingdao 266300，China
  • Received:2021-12-31 Online:2022-08-01 Published:2022-08-12

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摘要：

基于当前能源利用现状，考虑到太阳能和燃气的有机结合，提出了复合太阳能的燃气机热泵系统，并建立了复合太阳能的燃气机热泵系统热力学模型。通过对系统中各组成设备的有用能分析，得出结论：随着出水温度的升高，冷凝器、蒸发器的有用能提高，压缩机的有用能降低，发动机和余热换热器的有用能变化不。压缩机随着转速的变化，其有用能损失变大，冷凝器和蒸发器的有用能损失也表现出相似的规律，其他的部件有用能损失几乎不变。虽然燃气热泵有用能量损失变化规律与是否复合太阳能并无过多直接关联，但在复合太阳能后，使燃气发动机配置功率降低，燃气量相应减少，除太阳能集热板之外的各部件有用能量损失值均降低，于此对于降低系统总能量的消耗具有重大意义。

关键词: 动力工程及工程热物理, 燃气机热泵, 太阳能, 热力学

Abstract:

Based on the current energy utilization status， taking into account the organic combination of solar energy and gas， the gas engine heat pump system with solar energy was proposed and thermodynamic model was established. Exergy for the components of the system was researched， and the conclusion was drawn. With the water temperature increasing， the exergy of the condenser and the evaporator increasing， the exergy of the compressor reduced， but the exergy of the engine and heat exchanger have little change hardly. With the change of engine speeding， the exergy loss of compressor becomes larger， and the exergy loss of condenser and evaporator also showed a similarity law， but other parts of exergy loss almost unchanged. There is little difference in the variation law of useful energy loss of gas engine heat pump with or without composite solar energy. However, after the solar energy is compound, the configuration power of the gas engine can be reduced, the gas quantity can be reduced, and the useful energy loss value of each component except the solar collector plate is reduced, which is of great significance for reducing the total energy consumption of the system.

Key words: power engineering and engineering thermal physics, gas engine heat pump, solar energy, thermodynamics

中图分类号: 

  • TB61

图1

复合太阳能燃气机热泵系统流程图"

图2

出水温度对系统各部件有用能的影响曲线图"

图3

出水温度对系统部件有用能损失占比的影响"

图4

太阳能独立供电情况下转速对系统各部件有用能损失的影响曲线图"

图5

复合太阳能情况下转速对系统各部件有用能损失的影响曲线图"

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