低温蓄能型太阳能辅助空气源热泵系统供热与蓄热特性研究

文章基于结冰释热和融冰蓄热运行模式,对低温蓄能型太阳能辅助空气源热泵系统特性开展了实验研究。实验结果表明:结冰释热运行模式下,相变蓄能换热器内结冰率达到56.03%时,压缩机平均供热性能系数为4.14,其中,潜热供热阶段的平均供热性能系数为3.91,这说明以水作为低温相变蓄能材料时,通过合理设计相变蓄能换热器结构与控制其结冰率,可以实现热泵的高效运行;蓄热循环热水的供水温度和流量是影响相变蓄能换热器的蓄热速度的重要参数,当蓄热循环热水的供水温度与流量的乘积低于0.3333 kg·℃/s时,所需蓄热时间较长,不适合冬季日间进行太阳能蓄热;提高蓄热循环热水的流量和供水温度有助于提高相变蓄能换热器的蓄热速率,增加蓄热量;当蓄热循环热水的供水温度较低时,相变蓄能换热器的蓄热速率随蓄热循环热水流量的增加呈线性增加,但当蓄热循环热水的供水温度升高时,相变蓄能换热器蓄热速率的增加速度随蓄热循环热水流量的增加而减小。因此,应结合蓄热输送能耗与太阳能集热效率对蓄热循环热水的供水温度和流量进行优化。