太阳能辅助地下水源热泵系统在严寒地区的运行特性分析

摘要

目的 研究太阳能辅助地下水源热泵技术在严寒地区的实际应用性能,缓解严寒地区大型公共建筑能耗过大、污染物排放过多的情况。方法 以沈阳市某大型公共建筑太阳能辅助地下水源热泵系统为例,使用Trnsys软件搭建太阳能辅助地下水源热泵系统仿真模型;使用热电偶温度计、超声波流量计等仪器进行实验测试,依据实验结果验证仿真模型的准确性。基于Trnsys仿真模型,分析太阳能辅助地下水源热泵系统在严寒地区的运行特性,并与单独地下水源热泵系统进行对比。结果 建立的Trnsys仿真模型模拟结果与实验结果的全年最大相对误差约为7.1%。当太阳能辐射强度达到450 W/m^(2)以上时太阳能系统满足开启条件。太阳能系统全年开启时间约47 683 min,供水量约3 910 m^(3)。地下水源热泵冬季为建筑供暖时平均制热系数约4.23,夏季为建筑供冷时平均制冷系数约4.68。太阳能系统的使用增加了约20%的初投资,但年运行费用明显降低,投资回收期约3.3年。结论 太阳能辅助地下水源热泵系统在严寒地区是一种有效的技术手段,大大降低了对环境的污染。