【精彩论文】直膨式太阳能热泵供暖系统实验及性能分析

观点凝练

摘要：围绕建筑供暖需求，本文构建了太阳能集热/蒸发器和翅片蒸发器并联的直膨式太阳能热泵（direct expansion solar assisted heat pump，DX-SAHP）供暖系统，分析了系统热力循环过程，搭建了系统的工程应用实验平台，实验结果分析表明，DX-SAHP供暖系统在不同运行工况下可获得较高的性能，性能系数（coefficient of performance，COP）最高可达到6.88，压缩机频率、太阳辐照度和环境温度对系统的制热量和COP均有影响；压缩机定频运行时，太阳能集热/蒸发器运行的COP比翅片蒸发器大约高30%，变频运行时大约高45%，变频运行具有更优的性能。
结论：本文对直膨式太阳能热泵在建筑供暖中的应用开展了实验研究，分析了并联蒸发器DX-SAHP供暖系统运行的性能，主要结论如下。

1）系统运行时，集热器阵列工质均匀分布性较好，能获得较高的集热性能，COP最高达到6.88，压缩机频率、太阳辐照度和环境温度是影响系统性能的主要因素。

2）压缩机定频运行时，太阳能集热/蒸发器的COP比翅片蒸发器大约高30%；变频运行时，大约高45%，因此，太阳能集热/蒸发器采用变频运行的方式具有更优的性能。

3）实际工程应用时，为满足建筑供暖的需求，晴天时可考虑设置储热水箱用于调节热量；多云天气需要优化运行控制方式，如增加压缩机频率、适时切换为翅片蒸发器运行等；阴天需要通过翅片蒸发器运行提高制热量。

引文信息

马光柏, 杨朝晖, 苏士强, 等. 直膨式太阳能热泵供暖系统实验及性能分析[J]. 中国电力, 2023, 56(3): 47-54, 63.MA Guangbai, YANG Zhaohui, SU Shiqiang, et al. Experimental and performance analysis of direct expansion solar assisted heat pump system for space heating[J]. Electric Power, 2023, 56(3): 47-54, 63.

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编辑：杨彪校对：于静茹审核：方彤

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