太陽能空氣復合源熱泵系統(tǒng)運行模式與實驗研究.pdf

1、本文提出并構(gòu)建了一種新型的太陽能空氣復合源熱泵熱水系統(tǒng)，由于其特殊的集熱/蒸發(fā)器，太陽能與空氣復合源熱泵熱水系統(tǒng)以三種不同的模式運行，即：太陽能熱泵模式、太陽能與空氣復合源熱泵模式、空氣源熱泵模式。通過三種模式的切換，該太陽能與空氣復合源熱泵熱水系統(tǒng)克服了直膨式太陽能熱泵熱水系統(tǒng)受太陽間歇引起的不穩(wěn)定性。
　　 首先對該機組在不同工作模式下的運行特性進行了數(shù)值模擬，并根據(jù)能量守恒定律對太陽能空氣復合源熱泵熱水系統(tǒng)的重要部件集熱/

2、蒸發(fā)器建立了數(shù)學模型。其次對試驗樣機在過渡季節(jié)和冬季的系統(tǒng)運行性能進行了試驗研究。試驗測試期間，通過風機的起停或有無玻璃蓋板，實現(xiàn)太陽能熱泵、太陽能與空氣復合源熱泵和空氣源熱泵三種模式。通過實驗結(jié)果的分析，本文得出了，在過渡季節(jié)（太陽輻射強度大于550W/m2，環(huán)境溫度在25℃到35℃之間波動），將205L水從25℃加熱到55℃，大概需要4個小時，系統(tǒng)測試期間COP平均值為6.0以上；陰天或夜間，系統(tǒng)測試期間COP平均值為5.98；通過

3、以上數(shù)據(jù)分析可知，該系統(tǒng)克服了直膨式太陽能熱泵在過渡季節(jié)陰雨天無法穩(wěn)定運行的缺陷。冬季，晴天（太陽輻射強度大于480W/m2，環(huán)境溫度在5℃到15℃之間波動），將190L從10℃加熱到45℃，需要5.5小時左右，平均COP，為4.38；該系統(tǒng)克服了空氣源熱泵在冬季晴天結(jié)霜的問題。同時試驗樣機主要以吸收太陽能為主、環(huán)境空氣為輔助熱源，太陽輻射強度的變化比環(huán)境溫度的變化對試驗系統(tǒng)的影響作用要大。冬季，太陽輻射強度較高時，無玻璃蓋板有助于該系