新型間聯(lián)式太陽能空氣源熱泵用于供熱的效果分析
我國供熱能耗巨大,生活熱水能耗增長迅速,隨著城市化水平和人民生活質(zhì)量的提高,供熱和生活熱水能耗將進(jìn)一步增加,我國集中供熱主要依靠鍋爐,制取生活熱水則主要以電熱水器和燃?xì)鉄崴鳛橹鳎@些方式存在一次能效低、能源高質(zhì)低用等不足。
太陽能作為一種清潔的可再生能源,正逐步應(yīng)用于建筑供暖和生活熱水,但是太陽能的使用受天氣變化的影響較大,具有不穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的太陽能制熱裝置在夜間無法**制熱,或在太陽輻射較弱的情況下,由于太陽能集熱器漏熱,所制取的熱水溫度無法滿足用戶的需求。因此傳統(tǒng)太陽能熱水裝置通常增加電加熱作為輔助熱源,當(dāng)無太陽能可資利用或太陽輻射較弱時,采用電加熱制取熱水,此時仍然存在一次能效低、能源高質(zhì)低用的缺點(diǎn)。
直膨式太陽能空氣源熱泵將制冷劑通入太陽能集熱器,將集熱器作為熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器,專家提出了一種直膨式太陽能空氣源熱泵,利用裸板式集熱器作為熱泵蒸發(fā)器,集熱器在吸收太陽能輻射的同時,與環(huán)境空氣進(jìn)行自然對流換熱,可以利用少量空氣熱能,制作了多個樣機(jī)并進(jìn)行試驗(yàn)測試和優(yōu)化,在秋季晴天制取生活熱水的工況下,其COP可達(dá)到5.29~6.93[3-4]。然而,該系統(tǒng)在沒有太陽能時,只能通過自然對流的方式與空氣換熱,吸收空氣熱能的效果難以保障,而且當(dāng)日照充足時無法利用太陽能,沒有充分利用較強(qiáng)的太陽輻射,專家提出了采用風(fēng)冷蒸發(fā)器和平板太陽能集熱-蒸發(fā)器并聯(lián)的太陽能空氣源熱泵方案,分別通過2個節(jié)流閥分配制冷劑,使其在2個蒸發(fā)器中蒸發(fā)并分別吸收太陽能和空氣熱能,模擬結(jié)果表示,該系統(tǒng),該系統(tǒng)在太陽輻射較弱時,性能明顯優(yōu)于只有一個太陽能集熱-蒸發(fā)器的傳統(tǒng)直膨式太陽能熱泵。但該系統(tǒng)在太陽輻射較強(qiáng)時仍無法直接利用太陽能制熱,且在室外溫度偏低、溫度較大的情況下仍然存在結(jié)霜的問題。現(xiàn)有研究并為針對直膨式太陽能空氣源熱泵結(jié)霜問題提出較好的解決方案。
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