周伟，张小松

（东南大学能源与环境学院，江苏南京 210096）

太阳能热泵热水系统微细通道集热板/蒸发器性能模拟

周伟*，张小松

（东南大学能源与环境学院，江苏南京 210096）

本文提出了一种采用微细通道的平板式集热板/蒸发器，它可以从太阳和环境空气二方面获取热量。其主要特点是采用树形分支模型，由两块铝板冷轧吹胀而成，减小了接触热阻，提高了集热板的换热系数。本文建立了该集热板/蒸发器的数学模型并进行了热性能分析，深入研究了不同环境工况条件下该热泵热水系统的性能，包括系统性能系数（COP）、集热板集热效率、加热时间等运行参数的变化特性。结果显示，将150 L水从15℃加热到50℃时，系统全年各月的平均COP为4.76，平均加热时间为314 min，环境温度的升高和太阳辐射强度的降低会使集热效率显著增加。

微细通道集热板/蒸发器；太阳能热泵；树形分支模型；集热效率

0　引言

我国是太阳能资源十分丰富的国家，年日照时数大于2,200 h，太阳年辐射总量高于5,016 MJ/m2的地区占全国总面积的2/3以上，具有利用太阳能的良好条件[1-2]。但太阳能受天气影响较大，能量密度低，单独利用太阳能有一定的局限性[3]。空气源热泵系统是以空气作为冷源或热源的热泵，利用空气源热泵，可将建筑的冷热源合二为一，节约了成本，提高了设备使用率。但其缺点是冬季气温下降时，蒸发压力随之降低，导致压缩机吸气比容增大，制冷剂流量减少，因而制热能力大幅度衰减[4-5]。将太阳能和热泵两者结合起来，既能达到节能减排又能保证全年全日连续供热，是近年来中央热水系统热源设备发展的新方向[6]。……