赵伟强，李舒宏，张小松

（东南大学能源与环境学院，江苏 南京210096）

复合热源热泵热水器变工况运行特性分析

赵伟强，李舒宏，张小松

（东南大学能源与环境学院，江苏 南京210096）

为了对复合热源热泵热水器进行变工况运行特性分析，采用变频压缩机与电子膨胀阀，搭建了直膨式太阳能-空气复合热源热泵热水器实验装置，建立了系统数学模型，并在相同工况下进行模拟计算和实验验证，比较发现，模拟结果与实验结果吻合良好。利用验证过的数学模型进一步分析了环境温度、太阳辐射强度和压缩机频率对系统性能的影响，并制定了压缩机变频控制策略，给出了不同工况下的推荐频率和加热时长，可以为用户提供变工况运行控制指导。利用南京地区典型年气象参数，对系统在不同模式下的全年逐月运行特性进行了模拟计算并作对比分析。结果表明，相比定容量模式，系统在变容量模式下的性能系数（COP）全年平均增长49.27%，耗电量全年平均下降29.73%，节能效果显著。

直膨式热泵；太阳能；复合热源；热水器；变工况

直膨式太阳能热泵热水器将太阳能集热器与热泵蒸发器合二为一，结构简单，集热效率高，更具有小型化和实用化发展潜力[1]，因而深受国内外研究学者的关注，他们主要从集热/蒸发器的结构优化[2-6]、环境参数和运行参数对系统性能的影响[6-10]、制冷剂的选择[10-14]等方面对其进行了大量的理论研究和实验研究并取得了一定的研究成果。但常规直膨式太阳能热泵热水器受太阳辐射强度的影响较大，在太阳辐射不足时难以满足生活热水供应需求。……