太阳能-空气源热泵系统研究及应用

文章来源: 作者: 发布时间:2009年09月08日 点击数:
  

1、课题来源及背景:

近年来,空气源热泵作为空调的冷热源得到了广泛的应用,但空气源热泵有两个显著缺点:其一:当室外空气温度降低时,热泵运行工况变差,热泵的制热量减少;其二:空气源热泵结霜问题,在除霜运行时热泵只耗能不供热。可见,若单独采用空气源热泵是不能满足建筑采暖需求的。可以利用太阳能作为辅助热源,弥补空气源热泵低温下的性能降低的缺点。为此,课题组进行"太阳能-空气源热泵系统研究及应用"项目的研究。

2、技术原理及性能指标技术原理:

课题研究了空气源热泵冬季运行的性能特点,重点建立了太阳能--空气源热泵供热系统附件的热力模型;利用VC语言开发出系统运行模拟软件,引入太阳辐射与切换控制函数,可计算不同切换温度下空气源热泵额定容量、需要集热面积、储热水量、储热水箱温度、平均COP,集热器热效率等。

3、技术性能指标:

1)太阳能--空气源热泵系统是节能、环保型的供暖方式,大部分北方地区冬季采用其供暖具有技术可行性。(2)所采用太阳辐射计算模型是可行的,可以利用开发的计算软件,计算任意地点、任意时刻太阳辐射,计算结果具有较好的精度,可以作为太阳能利用的基本数据。(3)分析平板型太阳能集热器的性能,验证平板型集热器的FrUl可以作为定值处理,为以后集热器性能计算提供方便及理论依据。(4)采用课题研究成果,可以优化匹配地确定供热系统中主要附件空气源热泵额定容量、集热器面积及储热水箱容量等,通过用户实际使用,表明各设备配置优化;(5)通过运行模拟软件,可以核定空气源热泵额定容量、集热器面积、储热水箱容量的优化匹配,最终得出了符合设计标准的运行参数,如储热水箱温度、平均COP、集热器热效率等,为该系统运行调节提供了技术指导。

4、技术特点:

利用VC语言开发出系统运行模拟软件,引入太阳辐射与切换控制函数,可计算不同切换温度下空气源热泵额定容量、需要集热面积、储热水量、储热水箱温度、平均COP,集热器热效率等。技术成果对实际工程设计及系统运行调节方式具有核心技术的指导作用。

5、技术的成熟程度,适用范围和安全性:

技术成果针对性强,可靠性和实用性高,具有节能、环保、高效、安全的特点,适合热用户冬季采暖、夏季可供冷,全年提供热水的需求。