太阳能辅助闭式热源塔热泵系统冬季制热性能

来源：农业工程学报杂志2020年第11期北京时间：

作者：冯荣,刘晔,方俊飞,孟欣,

摘要：热源塔热泵系统以空气为冷热源，在冬季制热时其性能会随环境温度的降低而降低。为此研发了可应用陕南地区农村建筑的太阳能辅助闭式热源塔热泵系统，试验研究了冬季工况下系统的制热性能，初步分析了太阳热能与空气热能的互补机理。研究结果表明：系统制热量范围为12.1～15.2 kW，热泵机组性能系数范围为2.3～3.5，系统能效比范围为1.5～2.4，供热温度高于41 ℃；冷却水温度对压缩机耗电量的影响程度大于防冻溶液温度，冷却水平均温度每升高1 ℃，压缩要耗电量增加98.1 W，而防冻溶液平均温度每升高1 ℃，压缩机耗电量减小9.5 W；太阳能辅助热源塔热泵制热模式下，热泵机组通过改变防冻溶液与空气和集热工质换热温差的方法来改变防冻溶液从空气和集热水箱中的吸热量，以实现空气热能与太阳热能的互补。建议在实际应用中应避免供热温度过高以减小压缩机耗电；在集热水箱温度较高时通过降低风机频率减小风机耗电以提高系统综合能效，但应避免风机低频率工作可能给机组安全运行带来的隐患。

关键词：太阳热, 热泵, 效率, 空气热能, 闭式热源塔