太阳能空气光伏光热一体化热泵热水系统实验特性.PDF

第３７卷 第５期 制冷 学 报 Ｖｏｌ． ３７，Ｎｏ． ５ ２０１６年１０ 月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ Ｏｃｔｏｂｅｒ，２０１６ 文章编号：０２５３－４３３９（２０１６）０５－００１０－０８ ｄｏｉ：１０３９６９／ ｊｉｓｓｎ０２５３－４３３９２０１６０５０１０ 太阳能⁃空气光伏／ 光热一体化热泵热水系统实验特性 周 伟　 张小松　 刘 剑　 黄紫祺 （东南大学能源与环境学院 东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室　 南京　 ２１００９６） 摘　 要　 本文研究了一种新型光伏／ 光热一体化（ＰＶ／ Ｔ）复合热源热泵热水系统，将多孔扁盒式ＰＶ／ Ｔ集热板与空气源热泵相结 合，根据不同控制方式组合成双热源并联、单太阳能和单空气能三种不同运行模式。 在室外环境温度２８５ ℃下，将２００ Ｌ３０ ℃ 热水加热到５５ ℃，研究了加热时间、热水温度、ＣＯＰ等性能的变化规律，结果表明双热源并联运行模式下分别比单太阳能模式和 单空气能模式的加热时间缩短了４２％和５４％，ＣＯＰ分别提高了３２７８％和４７６４％；同时实验研究了在夏季工况下将２００ Ｌ水从 ９∶００循环加热到１７∶００过程中系统热性能，探讨了太阳辐射强度、ＰＶ／ Ｔ集热板温度对光电／ 光热效率的影响，通过实验对比可以 得出在热电模式下系统的光电效率η 比单一光电模式平均高２５８％． ｐｖ 关键词　 复合热源热泵热水系统；ＰＶ／ Ｔ；多孔扁盒；运行模式；光电／ 光热效率 中图分类号：ＴＫ５１９；ＴＱ０５１．５ 文献标识码：Ａ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｓｏｌａｒ⁃ａｉｒ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ／ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｈｅａｔ Ｐｕｍｐ Ｗａｔｅｒ Ｈｅａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｚｈｏｕ Ｗｅｉ　 Ｚｈａｎｇ Ｘｉａｏｓｏｎｇ　 Ｌｉｕ Ｊｉａｎ　 Ｈｕａｎｇ Ｚｉｑｉ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎｏｆ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ ＥｎｅｒｇｙＴｈｅｒｍａｌ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎ⁃ ｔｒｏｌ，Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ，２１００９６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　 Ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ／ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｈｅａｔ ｓｏｕｒｃｅ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ ｗａｔｅｒ ｈｅａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎｓ，ｔｈｒｅｅ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｍｏｄｅｓ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｗｈｉｃｈ ｃｏｍｂｉｎｅｓ ａｉｒ ｓｏｕｒｃｅ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ ａｎｄ ＰＶ／ Ｔ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍｕｌｔｉ⁃ｐｏｒｔ ｔｕｂｅ． Ｔｈｅｔｈｒｅｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｍｏｄｅｓａｒｅｄｏｕｂｌｅｈｅａｔ ｓｏｕｒｃｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｍｏｄｅ，ｓｉｎｇｌｅｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙｏｐｅｒａｔｉｎｇｍｏｄｅａｎｄｓｉｎｇｌｅａｉｒｅｎｅｒ⁃ ｇｙ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｍｏｄｅ． Ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｍｏｄｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｔｅｍｐｅｒａ⁃ ｔｕｒｅ，ｈｅａｔｉｎｇ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｅｔｃ． Ｗｈｅｎ２００ Ｌｗａｔｅｒ ｉｓ ｈｅａｔｅｄｆｒｏｍ３０ ℃ ｔｏ５５ ℃ ａｔ ａｍｂｉｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ２８．５ ℃，ｅ