户式太阳能辅助冷暖热水空调系统运行特性研究

摘要

由于化石能源的逐步枯竭,能源问题已成为全世界发展所面临的瓶颈问题之一。随着生活水平的提高,人们对生活、工作的舒适性要求也越来越高,冬季采暖需求不断扩大,采暖能源消耗比重R益增加。为此,本文提出了一种户式太阳能辅助冷暖热水空调系统,在兼顾制冷、制生活热水的同时,还能实现与太阳能共同供暖,这将对减少建筑供热能源消耗,实现节能具有较重要的意义。
　　 论文所提出的太阳能辅助冷暖热水空调系统由空气源热泵单元和太阳能集热单元两部分组成,空气源热泵的冷凝器与太阳能集热器串联在供热水回路上,空气源热泵在前,太阳能集热器在后。
　　 首先针对空气源热泵单元进行了包括夏季制冷模式、夏季制冷制热水模式、冬季制热模式和全年制热水模式在内的运行特性实验研究,获得了热泵系统在各种模式下的性能变化规律。
　　 同时,作者建立了太阳能辅助冷暖热水空调系统的供热数学模型,并对其中的空气源热泵单元进行了实验验证,结果表明空气源热泵单元模型有较好的准确性。
　　 为获得太阳能辅助冷暖热水空调系统在实际供热应用中性能,选取南京地区某住宅作为供热对象,基于DeST能耗模拟软件计算出该建筑冬季逐时热负荷,进行了采取太阳能辅助冷暖热水空调系统供热与传统的热泵单独供热的对比研究,获得了系统的运行特性及其影响规律。并模拟研究了不同太阳能集热器面积对太阳能辅助冷暖热水空调系统性能的影响,结果表明在集热器面积为10m2的情况下,太阳能辅助热泵联合供热在整个供暖季节与热泵单独供热相比节能6％,且随着太阳能集热面积的增大,系统的节能效果更加显著。