戶用多功能太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、太陽(yáng)能熱水器是直接利用太陽(yáng)能獲得熱水的節(jié)能、環(huán)保型熱水器，但是受天氣限制太陽(yáng)能熱水器不能保證每天都能使用，因此需要輔助熱源?？諝庠礋岜脽崴魇抢脽岜迷?，從空氣中吸熱制取熱水的節(jié)能型熱水器，但是制造成本高，僅用來制取熱水不經(jīng)濟(jì)，因此嚴(yán)重阻礙了該產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。家用空調(diào)器現(xiàn)在應(yīng)用廣泛，但全年大部分時(shí)間處于閑置狀態(tài)，利用率低下。 為了充分發(fā)揮太陽(yáng)能熱水器、空氣源熱泵熱水器和家用空調(diào)器三者的優(yōu)勢(shì)彌補(bǔ)它們的不足，我們提出了一種解決方案

2、，把三者有機(jī)結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能，這一復(fù)合系統(tǒng)被稱為戶用多功能太陽(yáng)能熱泵(domestic multifunctional solar assisted heat pump，DMSAHP)。DMSAHP系統(tǒng)可以運(yùn)行太陽(yáng)能制熱水、熱泵制熱水、制冷、制冷兼制熱水、空氣源熱泵制熱和水源熱泵制熱6種模式。因此該系統(tǒng)既可以充分利用太陽(yáng)能制取熱水，又可以用熱泵制熱水模式作為輔助制取熱水；制冷兼制熱水模式還可以回收利用冷凝器熱制取熱水，因此能源的利用

3、率高；水源熱泵制熱模式可以利用太陽(yáng)能制取的熱水為熱泵熱源給房間制熱，不僅能提高系統(tǒng)的制熱能力，還能提高太陽(yáng)能利用率。 首先詳細(xì)闡述了DMSAHP系統(tǒng)的基本原理及其具體可以實(shí)現(xiàn)的各種功能模式并試制了DMSAHP的樣機(jī)，構(gòu)建了DMSAHP系統(tǒng)的模型。樣機(jī)的制作充分考慮到實(shí)用性，使其便于安裝和維護(hù)，組合集成DMSAHP系統(tǒng)各部件后的樣機(jī)由室外機(jī)、室內(nèi)機(jī)、太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)和儲(chǔ)熱水箱四個(gè)部分組成。 本文著重對(duì)DMSAHP系統(tǒng)的熱泵制

4、熱水、制冷、制冷兼制熱水、空氣源熱泵制熱和水源熱泵制熱5種模式進(jìn)行了詳細(xì)的研究，并對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行了詳細(xì)的分析。結(jié)果表明，DMSAHP系統(tǒng)這5種模式運(yùn)行可靠、性能良好。 不同環(huán)境溫度下的實(shí)驗(yàn)表明，DMSAHP系統(tǒng)熱泵制熱水模式性能系數(shù)的最大值可達(dá)5.05kW/kw；而環(huán)境溫度為7℃的低溫情況下，性能系數(shù)范圍為4.69～1.63 kW/k。可見熱泵制熱水模式制熱水具有非常明顯的節(jié)能效果。 DMSAHP系統(tǒng)制冷模式下額定制冷

5、量和能效比分別為4.981kW和2.61kW/kW。DMSAHP系統(tǒng)制冷兼制熱水模式下，綜合能效比均大于3.39 kW/kW而最大值可達(dá)6.20 kW/kW。 DMSAHP系統(tǒng)空氣源熱泵制熱模式下的額定制熱量和性能系數(shù)分別為4.938kw和2.77 kW/kw。DMSAHP系統(tǒng)水源熱泵制熱模式下，系統(tǒng)的制熱量的最小值也能達(dá)到5.758kw，最大值可達(dá)9.105kW；而該模式下系統(tǒng)的性能系數(shù)均大于3.18kW/kW，最大可達(dá)3.6