基于稳态分布参数模型的光伏蒸发器的数值模拟

该文采用分布参数法,从制冷工质动力学原理出发,根据平衡均相流理论,建立了光伏太阳能热泵光伏蒸发器的稳态分布参数模型。通过数值模拟对光伏蒸发器在给定的太阳辐照强度、环境温度以及制冷工质不同的进口流速下,工质的平均比焓、空隙率、干度、温度、压力等参数沿制冷管道的分布、蒸发器的温度和光伏电池发电效率的二维分布等进行研究。了解这些参数的分布情况对研究光伏蒸发器的光电、光热性能具有十分重要的意义,可作为蒸发器结构以及系统设计的依据,为系统的优化奠定了一定的理论基础。

基于动态分布参数模型的光伏太阳能热泵系统的数值模拟

采用分布参数法,根据平衡均相流理论,建立了光伏太阳能热泵(PV-SAHP)系统的动态分布参数模型。通过数值模拟对系统在动态工况下的光电光热性能进行研究。研究结果显示 PV-SAHP 系统具备优越的光电光热性能,系统的 COP 为3.1～5.8,全天的平均值为4.8,明显高于普通的风冷热泵;系统光电转换效率为12.38%～13.31%;系统全天的平均光电功率为375W,相当于系统平均功耗(474.8W)的79%。对模拟结果进行对比分析后发现系统光电光热性能主要由太阳辐照强度所决定,并受环境温度的影响。

两种集热结构的太阳能光伏/光热一体化热泵性能分析

探讨了一种直接将热泵蒸发管设置在太阳能光伏集热板背面的新型光伏/光热一体化热泵(PV/T-HP)系统。设计了采用普通铜管和多孔铝扁管的两种集热/蒸发器结构,对二者进行性能模拟与对比分析。结果显示:采用多孔铝扁管集热蒸发器的热泵系统因其更好的传热性能而具备更高的电效率和制热性能系数。对PV/ T-HP系统的全年运行性能模拟表明,该系统可同时高效地输出电能和制得50℃热水。此外还提出,根据季节和天气变化控制压缩机容量的控制策略优化系统运行以提高其全年综合性能。

新型太阳能-空气双热源直膨热泵系统运行性能研究

本文将基于微热管阵列的光伏光热组件作为蒸发器与热泵技术相结合,提出了1种新型太阳能-空气双热源直膨热泵系统,对其运行性能进行了实验研究。研究表明,随太阳辐照的增加,其电效率和COP逐渐增加,热效率和综合效率逐渐降低;随环境温度的增加,其电效率逐渐降低,热效率、综合效率和COP逐渐增加。在供热工况下,太阳能-空气双热源模式更适合在低太阳辐照、高环境温度条件下运行;而太阳能单热源模式则更适合在高太阳辐照、低环境温度条件下运行。相比于燃气热水器、电热水器和空气源热泵热水器,该系统具有较好的经济性。