中南大学能源科学与工程学院 ■ 王晓丹 饶政华孙炜 曹小林

太阳能与空气源热泵联合供热水系统控制策略的研究

中南大学能源科学与工程学院 ■ 王晓丹 饶政华*孙炜 曹小林

以长沙地区某宿舍建筑为例，基于TRNSYS软件建立了太阳能与空气源热泵联合供水的双水箱系统数学模型，模拟不同季节水箱内的水温变化及运行能耗特点，利用正交试验法分析集热器的质量流量、热泵启停温度和供水负荷等因素对系统运行能耗的影响，并与传统的双热源单水箱系统进行比较。结果表明：影响系统能耗大小的显著性因素，在夏季时为恒温水箱进水温度，在冬季时为热泵启停温度；与单水箱系统相比，双水箱系统运行能耗更低（夏季可降低45％、冬季可降低9.5％）。研究结果对指导太阳能热水系统的设计和优化控制具有重要意义。

太阳能热水系统；空气源热泵；双水箱；年太阳能保证率；正交试验法

0　引言

随着人们对建筑舒适性要求的日益提高，以及可再生能源建筑应用技术的推广，联合可再生能源利用设备（空气源热泵、太阳能集热器等）构成的多能源供热系统将成为未来技术发展的趋势。太阳能热水系统效率受天气状况的影响［1］，在太阳辐射较弱时须增加辅助热源来满足用户需求。以空气源热泵作为辅助热源具有热效率高、结构简单等优点［2］，但运行性能易受气候等因素影响。夏热冬冷地区具有夏季太阳能日照强、冬季冰冻时间短的气候特点［3］，适于应用太阳能与热泵联合供热水系统，降低热水系统的运行能耗。……