空氣源熱泵聯(lián)合太陽能供暖運行策略及評價.pdf

1、在嚴寒或寒冷地區(qū)，冬季空氣源熱泵供暖運行會出現(xiàn)結(jié)霜現(xiàn)象，甚至在極其寒冷的情況下提取熱量困難。太陽能作為取之不盡、用之不竭的可再生能源，但太陽能在熱利用過程中存在間歇性、品質(zhì)低等問題，同時受室外環(huán)境影響的波動性較大，導(dǎo)致供暖效果較差。因此針對空氣源熱泵與太陽能單獨供暖時的不足，本文提出空氣源熱泵聯(lián)合太陽能供暖系統(tǒng)，將重點圍繞空氣源熱泵聯(lián)合太陽能供暖系統(tǒng)的設(shè)計理論方法、系統(tǒng)實驗測試分析及其綜合性評價開展以下研究內(nèi)容:
　　首先，研究建

2、筑物動態(tài)負荷計算軟件DeST及分析建筑物熱物理過程，能夠保證較準確的計算建筑物的動態(tài)冷熱負荷。在此基礎(chǔ)上，研究空氣源熱泵及太陽能供暖系統(tǒng)的組成、運行原理及主要設(shè)備選型的方法，為解決空氣源熱泵和太陽能供暖能量匹配度差的問題奠定基礎(chǔ)。
　　其次，針對目前空氣源熱泵及太陽能供暖系統(tǒng)存在的問題，采用濟南地區(qū)某企業(yè)的辦公樓會議室為案例，利用DeST進行熱負荷計算。根據(jù)此負荷設(shè)計搭建空氣源熱泵聯(lián)合太陽能供暖系統(tǒng)實驗臺，利用實時監(jiān)測得到供回水溫

3、度、室內(nèi)溫度、環(huán)境溫度、系統(tǒng)能耗等數(shù)據(jù)，研究分析空氣源熱泵單獨運行時，室溫80％的時間在20℃以上，一天中空氣源熱泵機組剛啟動時COP＞全階段＞穩(wěn)定階段，整個供暖季空氣源熱泵系統(tǒng)的能效比為2.0。太陽能單獨供暖時，進水溫度與制熱量隨著太陽輻射強度的增大而升高，整個供暖季太陽能供暖系統(tǒng)的能效比為4.6。空氣源熱泵聯(lián)合太陽能系統(tǒng)供暖時，室內(nèi)溫度明顯高于單獨供暖，并且室溫穩(wěn)定。此外，具體運行策略為在供暖季初期或末期太陽能保證率滿足的情況下，只

4、開啟太陽能供暖系統(tǒng)進行供暖;在室外較冷天氣時，一天開始與結(jié)束階段運行空氣源熱泵，中間時間運行太陽能供暖系統(tǒng)。
　　最后，為分析研究設(shè)計搭建的空氣源熱泵聯(lián)合太陽能供暖系統(tǒng)是否具有推廣應(yīng)用的意義。本文利用實驗測試數(shù)據(jù)對系統(tǒng)進行節(jié)能效益、環(huán)境效益、經(jīng)濟性效益分析。在節(jié)能效益分析方面，太陽能與空氣源熱泵聯(lián)合供暖系統(tǒng)每年能節(jié)省標準煤為1.38噸。在環(huán)境效益分析方面，太陽能與空氣源熱泵聯(lián)合供暖系統(tǒng)CO2每年減排量為3.59噸，SO2減排量為0