51 热泵耦合太阳能的相变储能系统的构建及运行分析.pdfVIP

Heat pump 第 21 届暖通空调制冷学术年会（2018）文集 热泵 热泵耦合太阳能的相变储能系统的构建及运行分析 冯国会，于素蕴，黄凯良 （沈阳建筑大学，辽宁沈阳110168 ） ［摘 要］以往的普通能源系统存在各类问题，本文以沈阳建筑大学超低能耗示范中心为建筑模型，构建 热泵与太阳能耦合的相变储能系统。采用瞬态模拟软件TRNSYS 和实际测试数据分析系统运行情况，探讨复 合式能源系统的优点和可行性。根据模拟得出的结果显示，沈阳建筑大学超低能耗示范中心建筑全年最大热负 11.6kW 1 14 10.01kW 荷为 ，出现在 月 日；最大冷负荷是 ，出现在全年气温最高的时刻。相变储能复合式能源 系统内热泵机组的COP 值比普通热泵系统的COP 值提升了 16.67% 左右。七月份的流量平均值为3.854m3/h 。 用户的负荷侧回水平均为12.35℃，平均源测回水温度值为46.8℃。实测和模拟两者数值偏差控制在15% 以内。 结合了太阳能、热泵的相变储能复合式能源系统比普通能源系统高效、节能。 ［关键词］热泵；太阳能；相变储能；耦合 0 引言 335.9m2 563.24m2 2 ，建筑基地面积 ，建筑地上 层。 中国的快速发展离不开能源的发展与应用，可 建筑各层平面图如下所示。 再生能源的利用屡见不鲜，但单一能源的使用存在 被动式超低能耗示范中心建筑的主体结构为钢 许多问题，本文讨论太阳能和热泵技术。 框架结构，建筑的长、宽和高分别为：18.6m、9m 太阳能在单独使用构建系统时，能流密度低， 和6.9m ，建筑物一层层高3.3m ，二层层高3.6m ， 分散性强[1-3] 3 4 ，无法集中使用；有的太阳能利用装置， 图 和图 分别为示范中心的选址示意图和示范中 效率偏低，成本较高，经济性还不能与常规能源相 心落成后的外观效果图。示范中心建筑的体形系数 [4-6] 0.47 0.05 竞争 。在今后相当一段时期内，太阳能利用的进 为 。建筑物东南西北四面的窗墙比分别为： 、 [7] 0.12 0.09 0.12 一步发展，主要受到经济性的制约 。 、 和 。 地源热泵系统在使用时存在以下几点问题：从 地下取热需要大量的埋管量，初投资偏大、需用大 面积土地；在冬夏负荷不平衡的情况下，会造成地 [8-11] 下能量积聚 ，需要辅助能源；在打井技术方面， 尚未很好解决回灌问题，很多工程实际上并未达到 百分百回灌。 因一次能源替代势在必行且单一能源系统存在 各类弊端[12-15] ，本文将太阳能和热泵两种可再生技 一层平面 2 术结合相变储能技术联合使用，构建复合式能源系