太陽(yáng)能—地能雙熱源復(fù)合式熱泵性能研究.pdf

1、熱泵技術(shù)以其高教、節(jié)能和環(huán)保等技術(shù)特點(diǎn)，成為建筑物供熱、空調(diào)最為廣泛的應(yīng)用方式之一。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，單一熱源熱泵存在各自的突出問(wèn)題。如空氣源熱泵室外換熱器冬季存在結(jié)霜、除霜問(wèn)題，太陽(yáng)能熱泵存在間歇性和不穩(wěn)定性問(wèn)題，地源熱泵采用地下水系統(tǒng)時(shí)存在用水量過(guò)大、水泵功耗高和采用土壤埋管系統(tǒng)時(shí)存在地下埋管面積較大、初投資大問(wèn)題，制約了其進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。目前，結(jié)合單一熱源熱泵系統(tǒng)特點(diǎn)的復(fù)合熱源熱泵技術(shù)己成為暖通空調(diào)行業(yè)研究發(fā)展趨勢(shì)之一。

2、>　　 本文針對(duì)單一熱源熱泵存在的缺陷，考慮到太陽(yáng)能和淺層地能資源分布廣泛，且作為熱泵熱源時(shí)可以互相彌補(bǔ)自身的不足，針對(duì)北方氣候特點(diǎn)，提出了一種新型的太陽(yáng)能—地能雙熱源復(fù)合式熱泵系統(tǒng)(SGCHP)，通過(guò)自行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的殼一套管三介質(zhì)復(fù)合換熱器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)能、淺層地能兩種可再生能源的同步或交替利用，提高了熱泵系統(tǒng)全年運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。
　　 本文首先對(duì)太陽(yáng)能一地能雙熱源復(fù)合式熱泵系統(tǒng)的工作原理、工作模式及復(fù)合特性等關(guān)

3、鍵問(wèn)題進(jìn)行理論分析，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并搭建太陽(yáng)能—地能雙熱源復(fù)合式熱泵實(shí)驗(yàn)臺(tái)，在不同實(shí)驗(yàn)工況下，分別對(duì)太陽(yáng)能—地能雙熱源復(fù)合式熱泵系統(tǒng)的單一太陽(yáng)能熱源模式、單一地能熱源模式和雙熱源有效復(fù)合模式下的制熱性能進(jìn)行測(cè)試，獲取了太陽(yáng)能一地能雙熱源復(fù)合式熱泵系統(tǒng)在各種熱源工作模式下的系統(tǒng)特性，提出了復(fù)合式熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行策略。
　　 實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明：在雙熱源有效復(fù)合制熱工作模式下，保持殼一套管三介質(zhì)復(fù)合換熱器總水量不變，隨著殼側(cè)地能水的減少

4、、內(nèi)管側(cè)太陽(yáng)能水流量和溫度的增加，熱泵系統(tǒng)的制熱量和COP均超過(guò)單一地能熱源工作模式額定工況下的制熱量和COP。因此該復(fù)合式熱泵系統(tǒng)，通過(guò)太陽(yáng)能熱源的有效補(bǔ)充，既可減少了地下水的循環(huán)量，又提高了系統(tǒng)的制熱量及運(yùn)行效率。
　　 根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，提出了不同工況下的運(yùn)行策略。當(dāng)蓄熱水箱溫度高于20℃時(shí)，采用單一太陽(yáng)能熱源工作模式；當(dāng)蓄熱水箱溫度介于15～20℃之間時(shí)，采用太陽(yáng)能—地能雙熱源工作模式：當(dāng)蓄熱水箱溫度低于15℃時(shí)，采用單