宋卫堂，耿 若，王平智，刘平建，宗成骥

表冷器-热泵联合集热系统的优化及可用能分析

宋卫堂1,2，耿 若1，王平智1,2，刘平建3，宗成骥1

（1. 中国农业大学水利与土木工程学院，北京 100083；2. 农业农村部设施农业工程重点实验室，北京 100083；3. 曹县百草庄园农业开发有限公司，菏泽 274400）

为进一步提升表冷器-热泵联合集热系统的放热性能，并为系统进行节能优化提出方向和途径建议，首先计算了储热池优化水温42℃目标下的实际蓄水量，试验并分析了蓄水量的减少对系统集放热性能的影响；在此基础上，进行了两种集热方式、一种放热方式的可用能分析，进一步明确了系统在3种运行方式时可用能损失的主要位置和原因；最后，提出了表冷器-热泵联合集热系统主要工作部件节能优化的建议。试验结果表明：优化蓄水量为8.4 m3的条件下，系统的放热功率和放热性能系数分别为27.1 kW和6.2，提升了33.5%和37.8%，放热性能提升显著。可用能分析表明，水泵的可用能效率最高，最高可达98.8%；表冷器-风机的可用能效率在表冷器-风机集热方式、热泵与表冷器-风机联合集热方式、放热模式下分别为89.3%、87.8%、60.1%，传热温差造成的不可逆损失是放热模式下效率较低的原因；热泵机组可用能效率最低，仅为46.4%，是后续系统节能优化的重点。该研究为优化提升主动集放热系统的节能性，提供了方向指导和解决新思路。

温室；表冷器-热泵；优化；可用能分析

0 引 言

温室是一种重要的蔬菜跨季节生产设施[1-2]。温度是温室中光照、温度、湿度、CO2浓度、气流等因素中直接影响作物生长与生育期的环境因素[3-4]，其高低状况往往成为温室生产成败的关键[5-6]。……