太陽(yáng)能輔助熱泵(SAHP)是表示一體化的機(jī)器熱泵和熱太�(yáng)�電池板在一�(gè)單一的集成系�(tǒng)。通常,這兩種技�(shù)分開使用(或僅將它們并行放置)以產(chǎn)生熱水。在該系�(tǒng)�,太�(yáng)能熱板執(zhí)行低�?zé)嵩吹墓δ埽a(chǎn)生的熱量用于向熱泵的蒸發(fā)�供熱。該系統(tǒng)的目�(biāo)是獲得較高的COP,然后以更高�,更便宜的方式產(chǎn)生能量�
有可能使用任何類型的太陽(yáng)能熱板(片材和管�、壓焊、熱�、熱板)或混合(單聲� / 多晶、薄膜中的組合)與熱�?;旌?a href="http://www.06jpkg.cn/11253.html" target="_blank">面板的使用是�(yōu)選的,因?yàn)樗梢愿采w熱泵的部分電力需�,并減少功耗,從而降低系�(tǒng)的可變成��
該系�(tǒng)的運(yùn)行條件優(yōu)化是主要問題,因?yàn)閮蓚�(gè)子系�(tǒng)的性能存在兩�(gè)相反的趨�(shì):例�,工作流體蒸�(fā)溫度的降低會(huì)�(chǎn)生熱量的增加。太�(yáng)能電池板的效率提�,但熱泵性能下降,COP降低。優(yōu)化的目標(biāo)通常是使熱泵的電力消耗或輔助鍋爐所需的一次能源最小化,該輔助鍋爐可提供未由可再生能源覆蓋的負(fù)��
該系�(tǒng)有兩種可能的配置,其區(qū)別在于是否存在將熱量從面板傳�?shù)綗岜玫闹虚g流體。間接膨脹機(jī)主要使用水作為傳熱流�,并與防凍液(通常為乙二醇)混合,以避免冬季結(jié)冰現(xiàn)�。被稱為直接膨脹的機(jī)器將制冷劑流體直接放置在熱面板的液壓回路�(nèi),在此發(fā)生相�。[3]即使從技�(shù)角度來看,第二種配置也較為復(fù)�,但它具有以下優(yōu)�(diǎn)�
熱面板產(chǎn)生的熱量更好地傳遞給工作流體,這涉及蒸�(fā)器的更高的熱效率,這與缺少中間流體有關(guān)�
蒸發(fā)流體的存在使熱面板中的溫度分布均勻,從而提高了熱效率(在太�(yáng)能電池板的正常運(yùn)行條件下,由于流體溫度升�,局部熱效率從流體的入口到出口降低) ;
使用混合太陽(yáng)能電池板,除了前面提到的�(yōu)�(diǎn)外,還提高了電池板的電效率(出于類似考慮��
一般來說,使用這種集成系統(tǒng)是一種有效的方法,可以利用冬季熱面板�(chǎn)生的熱量,由于溫度太�,通常不會(huì)利用這種熱量�
分開的生�(chǎn)系統(tǒng)
與僅使用熱泵相比,可以減�?gòu)亩镜酱杭镜奶鞖庋葑冞^程中�(jī)器消耗的電能,然后最終僅使用熱太�(yáng)能板來產(chǎn)生所需的全部熱�,則可以節(jié)省可變成本�
與僅具有熱面板的系統(tǒng)相比,可以使用非化石能源來提供所需的冬季采暖的大部��
傳統(tǒng)熱泵
與地?zé)釤岜孟啾?,主�?yōu)�(diǎn)是不需要在土壤中安裝管道場(chǎng),從而降低了投資成本(鉆井約占地?zé)釤岜孟到y(tǒng)成本�50%),并且即使在可用空間有限的區(qū)域,也可以提高機(jī)器安裝的靈活�。此�,沒有與土壤熱貧化有�(guān)的風(fēng)�(xiǎn)�
與空氣源熱泵類似,太�(yáng)能輔助熱泵的性能受大氣條件的影響,盡管這種影響不太明顯。太�(yáng)能輔助熱泵的性能通常受變化的太陽(yáng)輻射�(qiáng)度而非空氣溫度振蕩的影�。這會(huì)�(chǎn)生更大的SCOP(季節(jié)性COP�。另外,工作流體的蒸�(fā)溫度高于空氣源熱泵中的蒸�(fā)溫度,因�,總的來�,性能系數(shù)明顯更高�
通常,熱泵可以在低于�(huán)境溫度的溫度下蒸�(fā)。在太陽(yáng)能輔助熱泵中,這會(huì)�(chǎn)生低于該溫度的熱板溫度分�。在這種情況下,面板�(duì)�(huán)境的熱損失成為熱泵的額外可用能量。在這種情況下,太陽(yáng)能電池板的熱效率可能超過100��
在這些低溫條件下的另一種自由貢�(xiàn)與水蒸氣在面板表面凝�(jié)的可能性有�(guān),這為傳熱流體提供了額外的熱量(通常,這只是太�(yáng)能收集的總熱量的一小部分)面板,等于冷凝的潛熱�
太陽(yáng)能輔助熱泵的�(jiǎn)單配置是僅將太陽(yáng)能電池板作為蒸發(fā)器的熱源。也可以存在帶有附加熱源的配�。目�(biāo)是在節(jié)能方面具有更多優(yōu)�(shì),但另一方面,系�(tǒng)的管理和�(yōu)化變得更加復(fù)��
�?zé)崽?yáng)能配置可減少管道區(qū)域的尺寸(并減少投資�,并在夏季期間通過從熱面板收集的熱量使地面再生�
氣溶膠結(jié)�(gòu)在陰天也允許可接受的熱量輸入,從而保持了系統(tǒng)的緊湊性和安裝�(jiǎn)便��