本 科 生 毕 业 论 文开题报告题目： 光伏空调的能耗研究与系统效率设计 姓 名： 史凤兰 学 号： 3 指导教师： 张宏 班 级： 热动 所在院系： 轻工与能源学院 光伏空调的能耗研究与系统效率设计 一、本课题研究目的、意义及国内外现状、水平1、研究目的、意义在我国，见着能耗已经与工业耗能、交通耗能共同构成了三大主要耗能。目前我国建筑总耗能约占社会终端能耗的20.7%，建筑能耗中空调和采暖能耗油毡了大部分。降低建筑能耗有多种方式，如改善建筑的围护结构，采用节能设备及灯具，以及利用可再生能源等。其中，前两者能潜力有限，不能从根本上解决能耗问题，而可再生能源的潜力是巨大的。太阳能作为一种可再生能源，以其清洁、廉价和取之不尽的特点，使用太阳能来替代或者部分替代常规能源已经成为了当下的研究热点、太阳能的大范围利用将对缓解紧张的能源局势，减少常规能源消耗，促进建筑节能，降低二氧化碳排放起到至关重要的作用。太阳能发电虽受到昼夜、晴雨、季节的影响，但可以分散地进行，所以它很适合于和建筑结合在一起。在太阳能的主要利用方式中，太阳能光伏利用直接将太阳能转变为电能加以利用。太阳能光伏利用有其独特的优势：首先，电能的输送，利用和储存都非常方便：还有，它具有无机械转动部件，故障率低，维护简便，可以无人值守，规模大小随意等特点。同时，电在国民经济和人民生活中占有越来越重要的地位，生产、生活中需求的电量急剧增加。炎热的夏季是用电的高峰季节，其中空调耗电占据了一大部分，由于电力资源的相对不足，近几年在上海、杭州等华东地区，已多次出现了拉闸限电的情况，因此，若将太阳能转换成电能加以利用，将一定程度上缓解电能供应不足。利用光伏发电驱动空调进行制冷和采暖，可以减少一大部分建筑耗电，官府和空调结合为一个系统具有很多优点。在夏季，太阳能电池的发电功率和建筑物的负荷有较好的匹配关系，空调可以最大限度的利用太阳能为室内供冷。冬天室内热负荷晚上要比白天大，独立系统中排至的蓄电池可以将白天多余的电量储存下来用于晚上为室内供热。光伏空调系统的大规模使用可以在用电高峰时断减小电网的压力，并对节能减排用重要意义。2、国内、外现状、水平国内：中国人很早就知道利用天然冰进行食品的冷藏和防暑降温，在诗经和周礼中就有了“凌人”和“凌阴”的记载。“凌”就是水，这说明在奴隶社会的周期，已有专门管理冰的人员和储藏冰的房屋。1986年在陕西省姚家岗秦雍城遗址，发掘出可以储藏190m3冰块的地下室。这说明早在春秋时期，秦国就很重视食物冷藏和防暑降温方面的设施建设，我国劳动人民在采集、储运和使用天然冰方面积累了丰富的经验。然而，由于中国长期处于封建社会，束缚了生产力的发展和技术的进步，现代的制冷技术一直没有得到发展。知道1949年，我国还没有能制造制冷设备的工厂，只在沿海几个大城市有几家进行配套安装空调工程的洋行和修理冰箱的小作坊，制冷设备均为国外引进。全国仅有少数冷藏库，总库容量不到3万吨。我国制冷机制造工业起源于20世纪50年代末期，是在几个安装、修理厂的基础上发展起来的。从开始仿制生产活塞式制冷机，到自行设计和制造，并制定了有关的系列标准，以后有陆续发展了其它类型的制冷机。目前已有活塞式、螺杆式、离心式、涡旋式、吸收式、惹点事及蒸汽喷射式制冷装置，许多产品的质量和性能已接近和达到世界先进水平。国外：机械制冷技术是随着工业革命而开始的。1755年爱丁堡的化学教授库仑利用乙醚蒸发使水结冰。他的学生布拉格从本质上解释了熔化和汽化现象，导出了潜热的概念，并发明了冰量热器，标志了现代制冷技术的开端。1834年在伦敦工作的美国发明家帕金斯正式呈递了乙醚在封闭循环中膨胀制冷的英国专利申请。这是蒸汽压缩式制冷机的雏形。空气制冷机的发明比蒸汽压缩式制冷机稍晚。1844年美国人戈里介绍他发明的空气制冷机，这是世界上第一台制冷和空调用的空气制冷机。1859年法国卡列设计制造了第一台氨吸收式制冷机。在各种形式的制冷机中，压缩式制冷机发展较快。从1872年美国人波义耳发明了氨压缩机，1874年德国人林德建造第一台氨制冷机后，氨压缩式制冷机在工业上获得了较普遍的使用。随着制冷机形式的不断发展，制冷剂的种类也逐渐增多，从早期的空气、二氧化碳、乙醚到氯甲烷、二氧化硫、氨等。1929年随着氟利昂制冷剂的出现，使得压缩式制冷机发展更快，并且在应用方面超过了氨制冷机。随后，于20世纪50年代开始使用了共沸混合制冷剂，20世纪60年代又开始应用非共沸混合制冷剂。知道20世纪80年代关于淘汰消耗臭氧层物质CFC问题正是被公认为以前，以各种卤代烃为主的制冷剂的发展几乎已达到相当完善的地步二、 本课题的研究内容本文的任务是分析光伏空调设计特点，分析太阳能光伏空调在实际天气条件下测试多种工作模式下光伏运行情况，获得相关运行规律，根据实际运行情况分析光伏空调各主要环节的效率和运行特征。三、 研究方及技术案路线1、 对光伏空调系统的构成、各部件的作用和分类进行分析。2、 对光伏空调系统在夏季和冬季条件下的运行进行研究。3、 利用或者软件建立光伏空调系统的模型，并通过数据对其进行验证。创新点：光伏直驱离心机系统采用光伏直流电直接驱动变频离心机负载，省略了中间的电能转换设备，测算光伏直流电能的利用率高达99%，同时实现了和光伏空调微电网的功能，当光伏系统发电充足时，可以将多余电能反馈给市电网，光伏系统发电不足之时，由市电自动补充，真正的实现了发用电一体化。相比较传统的光伏发电+离心机模式省去了上网和供电时进行交流和直流电变换的能量损耗，提升效率在6%-8%之间。 四、工作计划周 次设计（论文）任务及要求14毕业实习。整理资料，进一步查资料，确定实验方案56准备材料，熟悉软件78初步确定方案，展开基础研究89进行准备1013建立模型，分析数据1315进行数据对比，确定最佳的工艺路线1617撰写论文 五、参考文献 1 郑贤德制冷原理与装置机械工业出版, 2008. 2 丁云飞 陈晓 吴佐莲冷热源工程化学工业出版, 2009. 3 徐德胜半导体制冷与应用技术上海交通大学出版, 2002. 本科生毕业设计（论文）开题报告考核一、导师对开题报告的评语： 指导教师 2011 年 月 日成绩二、开题报告答辩评语及成绩: 答辩小组负责人 2011 年 月 日推进学校内涵建设深化年各项工作和“三乐两校”主题教育活动的开展，进一步繁荣校园文化，搭建具有时代特征大学生特点的文化艺术活动平台，促进学院间师生的友谊