光伏太阳能热泵/环形热管复合热水系统性能模拟

针对光伏太阳能热泵/环形热管(PVSA-HP/LHP)复合热水系统建立数学模型,对该系统在热泵(HP)模式独立运行、环形热管-热泵(LHP-HP)复合模式运行下的性能进行对比模拟。基于压缩机耗能最少的原则,分析太阳辐照强度和环境温度的变化对LHP-HP模式下合理切换时刻的影响,并以此为基准计算系统在复合模式下全年各月份的运行状况。研究结果表明:在春、秋季典型晴天工况下,将150 L水从15℃加热到50℃的运行过程中,LHP-HP模式的平均热效率和电效率分别比HP模式低37.00%和6.88%,但节约40.60%的电能;随着太阳辐照强度的增强以及环境温度升高,LHP-HP模式下切换时刻的冷凝水温升高,压缩机所消耗的电能减少。在3~11月份晴天工况下,应尽量优先采用LHP-HP复合模式运行以节约电能;在冬季或太阳辐照较低时,则采用HP模式独立运行。