光伏直驱空气源热泵储能供暖性能分析

发布时间：2025-05-15 06:57

　　 为探究光伏直驱空气源热泵系统冬季供暖性能及系统各部件间匹配特性,构建光伏能源直接驱动变频压缩机运行的空气源热泵供暖系统。研究表明,该系统具有较高的光—电—热转换效率及运行稳定性,户用及商用供暖模式下系统COP均达到0.310以上,系统在面积为20.4 m²的光伏组件驱动下,当太阳辐照度达到161 W/m²以上即可保障系统压缩机的稳定运行。基于蓄热水桶储热量与房间热负荷高度匹配的设计,通过变量相关性分析,探究太阳辐照度对压缩机功率、热泵制热量的影响规律,得出太阳辐照度与制热量间具有高度的线性匹配关系,并进一步提出提高系统太阳能利用率的优化方案,为后续的系统改进工作奠定基础。

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【部分图文】：

图2 系统部件图

图1系统原理图1.2系统工作原理

图1 系统原理图

系统实物图如图2所示，图中1～4分别为16串串联光伏阵列、光伏逆变控制一体机、空气源热泵机组和蓄热水桶、供暖房间和室内水冷换热空调。.图2系统部件图

图3 蓄热水温度变化曲线

制热系统交流变频压缩机在光伏组件直接驱动下于11:07开机运行至14:12，蓄热水桶内供暖水由17℃加热至55℃（达到空气源热泵机组制热水最高温度），共升温约37.5℃，加热期间外界环境温度由12℃上升至16℃，供暖水温度变化及外界环境温度变化如图3所示。加热阶段，制热系统COP....

图4 供暖阶段供暖水及外界环境温度变化曲线

供暖系统于17:00开启，供暖循环水泵及室内水冷换热空调开始工作，供暖水起始温度为53℃，终止温度为22℃。供暖阶段，外界环境温度由17℃逐渐降低至9℃。供暖出、回水及外界环境温度变化如图4所示。供暖系统开启后，室内环境温度升高至25℃，后逐渐下降，至次日凌晨04:30降至18℃....

本文编号：4046421