太阳能-空气双热源热泵系统性能实验
2021-01-29侯隆澍全贞花杜伯尧赵耀华江波
侯隆澍,全贞花,杜伯尧,赵耀华,江波
(1 北京工业大学绿色建筑环境与节能技术北京市重点实验室,北京100124; 2 住房和城乡建设部科技与产业化发展中心,北京100835; 3 北京万兴建筑集团有限公司,北京102600)
引 言
基于光伏光热技术的太阳能直膨热泵系统(PV/T-DXHP)具有结构简单、高效节能等特点,是近年来太阳能综合利用的一种新形式。针对光伏光热蒸发器(PV/TE)的结构优化和PV/T-DXHP 系统的运行特性,国内外研究学者已从理论和实验等角度进行研究[1]。Ji等[2]采用管板式PV/TE 与热泵系统相结合,对系统能量转换过程进行分析,与独立运行的光伏光热组件和热泵系统相比,其COP 和电效率均有提升。Mohanraj等[3-4]对比圆管和三角管的管板式PV/T-DXHP 系统的运行性能,研究表明三角管比圆管COP提升约3%~5%、电效率提升约4%~13%。徐国英等[5]对采用多孔扁管式结构的PV/TDXHP 系统进行研究,与管板式结构相比,COP 提升约7%、热效率提升约6%。Zhang 等[6-9]设计吹胀式结构PV/TE 并建立热泵系统实验装置,其夏季时COP 和电效率可达7.18 和11.8%,冬季时约3.45 和7.51%。Shao 等[10-11]将上述系统与建筑屋顶相结合并进行实验研究,研究表明该系统可降低建筑得热量约39.9%、日负荷约38.6%。
目前,研究学者已对管板式、流道式和吹胀式结构的PV/T-DXHP 系统进行深入研究,但对热管式PV/T-DXHP 系统研究却相对较少[12-14]。由于热管具有传热性能强、均温性好等特点,其与PV/TDXHP 系统结合具有很好的应用前景。Fu 等[15-16]采用热管式光伏光热组件与热泵系统进行集成,对其运行性能进行研究,在太阳能热泵模式下运行时,其热效率约61.1%~82.1%、电效率约8.3%~9.1%。……
