对太阳能热泵PV蒸发器的理论研究及基于分布参数法的数值模拟.PDFVIP

第 27 卷 　第 12 期 太 　阳　能 　学 　报 Vol27 , No12 2006 年 12 月 ACTA ENERGIAE SOLARIS SINICA Dec. ,2006 文章编号 : 2006) 对太阳能热泵 PV 蒸发器的理论研究及基于 分布参数法的数值模拟 季 　杰 , 刘可亮 , 裴 　刚 , 何 　伟 , 何汉峰 ( 中国科学技术大学热科学和能源工程系 ,合肥 230026) 摘 　要 : 从制冷系统热动力学的理论出发 ,对太阳能热泵 PV 蒸发器建立了相应的二维模型 ,并对太阳辐射强度 、 环境温度以及结构参数等对运行状况的影响进行了数值模拟研究 。结果表明 ,该模型能有效的预测蒸发器内的运 行工况 ,也可作为部件及系统优化设计的依据 。 关键词 : 太阳能热泵 ;蒸发器 ;数值模拟 ;分布参数法 中图分类号 : TK514 　　　文献标识码 : A 效果和的发展潜力 。但是 ,太阳能热泵系统运行也 0 　前 　言 需要外部电力供应 ,这是影响 SAHP 系统在太阳能 随着社会生产的发展和人民生活水平的提高 , 利用领域大范围内推广的一个重要障碍 。太阳能光 用于建筑采暖、空调等方面的能耗 占能源总用量的 ( 伏 —热泵一体化系统 PV Solar Assisted Heat Pump , 比例越来越大 ,尤其是近两年 , 电能的供需矛盾在高 ) PVSAHP 是一种全新的太阳能光电光热综合利用 峰时节更显突出。因此 ,研究建筑采暖、空调等的节 系统 ,它在继承了传统太阳能热泵优点的同时 ,也摒 能问题十分重要 。同时我国又有着丰富的太阳能资 弃了系统运行必须有外部电力供应的缺憾 。一套设 源 :年 日照时数大于 2000h 的地区约 占全国面积的 计完善的 PVSAHP 系统产生的电能基本能满足 自 23 。太阳能相对于传统的一次能源而言 , 具有清 身的需要 ,它主要包括压缩机 、冷凝器 、节流装置 、PV 洁 、无环境污染 、可再生等显著优点 , 因此太阳能和 蒸发器 、辅助风冷蒸发器 、逆变控制系统 、储热装置 热泵相结合的研究工作成了近年来关注的一个重要 等部件 。 方向。 [1 ] PV 蒸发器是 PVSAHP 系统中的关键部分 ,也是 在上个世纪 70 年代 , 美国学者 TL Freeman [2 ] 不同于常规热泵的最主要部分 ,本文针对 PV 蒸发器 ( 和 RCBosio 较早 的提 出太 阳能热泵系统 Solar 进行了较深入的理论分析和数值模拟 。 Assisted Heat Pump , SAHP) 。所构件的系统直接用太 阳辐照作热泵热源 ,提高了热泵的蒸发压