太阳能空气能一体化热泵蒸发器能效的实验研究

提出了一种以空气能和太阳能为热源的热泵.在蒸发器内设置制冷剂盘管和水盘管,水盘管内通较低品位的太阳能热水,将太阳能热水作为热泵的一种热源.在较炎热的气候条件下,对一体化热泵蒸发器的能效进行了实验研究.结果表明:蒸发器通太阳能热水可以显著提高热泵COP,实验测得的热泵COP值比单独空气源时提升7.1%.蒸发器热水放热量随蒸发器的水流量增大而增大,空气放热量随水流量增大而减小,适当增大蒸发器水流量,热泵可以获得较大的太阳能利用率和较高的热泵COP.冷凝器水温变化对蒸发器热水放热量影响不大,但对蒸发器的空气放热量和热泵COP影响较大,适当降低冷凝器水温,在确保太阳能热水利用率的同时,更有利于充分利用空气能和提高热泵COP值.

太阳能+空气能一体化热泵室外侧换热器气流组织及换热性能研究

常规空气源热泵在制热运行中,由于室外侧换热器冷风回流和迎面风速不均匀性过大,会导致换热性能恶化。为了解决这些问题,文章调整室外侧换热器结构并利用太阳辐射能量,提出了一种适用于公共建筑的新型太阳能+空气能一体化热泵室外机方案;建立了室外侧换热器数学模型,对常规空气源热泵室外侧换热器的气流组织及换热性能进行仿真分析,并通过实验验证模型的正确性;构建了涂敷太阳能吸收膜的单倒型和双倒型两种新型室外侧换热器结构,并对其气流组织及换热性能进行模拟研究。结果表明:单倒型和双倒型结构均能改善换热器迎面风速不均匀现象,其中双倒型结构改善效果更为明显,其外侧换热器和内侧换热器迎面风速不均匀度与常规空气源热泵室外侧换热器相比分别降低了46%和83%;在换热器面积、风机型号和数量相同的情况下,双倒型结构换热器空气侧换热量比单倒型结构提高了5.4%。该研究可提高热泵换热器换热效率,降低系统能耗,为太阳能耦合空气能一体化热泵相关研究提供理论支撑。