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開題報告
課題名稱
直 膨 式 太 陽 能 熱 泵 熱 水 器 設 計
課題來源
實際工程
課題類型
AX
指導教師
學生姓名
學 號
專 業(yè)
熱能與動力工程
1. 調研資料的準備
(1)參考文獻
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（2） 原始資料及技術條件
工質 R134a
氣候環(huán)境類型： N（空氣干球溫度0℃），設計風速1米/秒
蒸發(fā)溫度： -9℃，
太陽輻射強度800W。
蓄水溫度40℃，進水溫度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)與太陽能應用系統(tǒng)相結合的觀點。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)展狀況
目前太陽能空主要依靠太陽的熱能進行制冷，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的工藝制造和工質等技術不斷改進，直膨式太陽能熱泵系統(tǒng)的應用將得到廣泛的推廣。它的應用意義在于保護自然環(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. 設計要求
要求在給定工況下，滿足使用需求
（1） 設計計算：幾何參數(shù)計算、隔熱計算、冷負荷計算、壓縮機選擇計算及說明、)冷凝器設計計算、蒸發(fā)器換熱設計計算。
（2） 零部件選擇：其他零部件選擇。
（3） 設計圖樣：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. 設計思路
（1）認真閱讀太陽能熱泵熱水器系統(tǒng)的相關文獻資料，熟悉其工作原理。
（2）根據(jù)設計要求，通過參考設計指導方面的課本及相關參考文獻完成相應的設計計算，同時根據(jù)計算結果進行選型計算，合理的匹配系統(tǒng)各部件。
（3）根據(jù)實際情況綜合考慮各種因素完成設計圖樣和計算說明書。
6.預期成果
通過前期的調研和設計計算，最終完成：文獻綜述一份、開題報告一份、英文文獻翻譯一份、設計圖樣4張（裝配圖、蒸發(fā)器、冷凝器、蓄水桶、系統(tǒng)流程圖）及設計說明書一份。
7. 完成設計所需要的條件
（1） 對本課題總體設計思路的把握。
（2） 大量相關參考文獻資料。
（3） 正確的設計計算。
（4） CAD作圖軟件的熟練運用。
8. 任務完成的階段內容及時間安排
1-3周 查相關資料，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、壓縮機選擇計算及說明、冷凝器設計計算、蒸發(fā)器設計計算、節(jié)流機構選擇計算及說明等
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)設計計算與理論分析過程按學院統(tǒng)一規(guī)范化要求，撰寫成設計說明書。
11-14周 繪制圖樣：系統(tǒng)流程圖、冷藏箱總裝圖、空調器室外機、室內機部裝圖及零件圖、箱體構件及其他零件圖。
15-16周 完成設計說明書，整理畢業(yè)設計材料課題答辯。
指導教師簽名： 日期：
（可加頁）
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