电子膨胀阀开度对PV／T-SAHP系统性能的影响

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1、第30卷第2期太阳能学报V01．30．No．22OO9年2月ACTAENERGIAESOLAR【sSINICAFeb．．2OO9文章编号：0254-0o96(2009)02-0201-05电子膨胀阀开度对PV／T．SAHP系统性能的影响王海涛2，季杰，裴刚，何伟(1．中国科学技术大学热科学和能源工程系，合肥230027；2．安徽建筑工业学院环境工程学院，合肥230022)摘要：压缩机频率固定，不同的电子膨胀阀开度下，对PV／T-SAHP系统的动态性能进行了实验和分析，根据实验结果发现，系统的COP值随冷凝水温的升高而降低，光电效率的峰值发生在工质蒸发对光

2、伏模块的冷却作用与太阳辐照度和空气对集热／蒸发器表面的加热作用的平衡点，而并非太阳辐照度最高点。在电子膨胀阀开度一定时，随着太阳辐照度的升高，压缩机功率出现振动，当电子膨胀阀开度最大时，系统振动更加明显。由此提出了光伏．太阳能热泵(PV／T-SAtW)的系统稳定性原理。同时指出优化PV／T-SM-1P系统的关键问题是找到系统集热，蒸发器的MSS线(p—关系曲线)。关键词：PV／T-SAHP系统；电子膨胀阀开度；稳定性中图分类号：TKS19文献标识码：A的课题组提出了一种新型的光热、光电综合利用的0引言直接膨胀式太阳能热泵系统(photovohaic／th

3、ermalSO．直接膨胀式太阳能热泵系统中，蒸发器所吸收1ar-assistedheatpump，简称PV／T．SAHP)(图1)，该系的热能大多数来自太阳能，太阳辐照度随季节、早晚统中光伏电池与热泵装置的蒸发器结合成一体，在时差的不同而不同，而压缩机的容量是额定的，因此系统接收到的太阳辐照中，短波部分被光伏电池转Chaturvedi等指出，在其他条件一定的情况下，集热化为电流输出，长波部分被作为热泵蒸发器的热源器和压缩机的容量是否匹配直接影响系统的工作性来加以利用，使太阳能从光电、光热两个方面加以综能⋯。由于系统通常在非设计工况下运行，按设计合利用。在

4、系统设计时采用变频压缩机和电子膨胀工况确定的集热器面积与压缩机的容量往往不匹阀(electronicexpansionvalve，简称EXV)，通过改变压配。Chaturvedi等对采用变频压缩机的直接膨胀式缩机容量来解决非设计工况下的不匹配问题。本文太阳能热泵进行了全年预测，指出针对不同季节的从系统中的电子膨胀阀开度对系统性能的影响进行气象条件，压缩机频率存在不同的最佳值以兼顾热研究泵COP及集热器效率，通过适时改变压缩机频率可使系统达到最佳的全年工作性能_2]。他们又深入研1实验装置及电子膨胀阀简介究了压缩机频率的变化对系统性能的影响，提出了PV／T

5、-SAHP系统的实验台如图1，主要包括：温针对不同环境温度(25，20，12~C)和太阳辐照强度度测量、压力测量、功率测量、流量测量、辐照强度测(400～1100W／m2)的压缩机变频范围(40～70Hz)，以量、风速测量等几大部分。共有测点53个，除工质保证热泵的COP大于2．0或2．5_3J。此外，Hawlader流量由商家自带软件单独测量，其他测点全部由数等在他们的系统中也采用了变频压缩机，并研究了据采集仪实时采集记录。压缩机频率对系统COP和集热器效率的影响J。1)数据采集：数据采集仪Agilent34970A，配置同样，为了使直接膨胀式太阳能热

6、泵在最佳状态运HP34901A采集模块3个；行，也可以采用带控制器的电子膨胀阀来调节系统2)温度测量：0．2mm铜康铜热电偶；制冷剂流量，使系统COP处于最佳值b]。笔者所在3)质量流量计：R025S116N传感器和1700型变收稿日期：2007-08—30基金项目：国家自然科学基金项目(5O478023)通讯作者：王海涛(1971一)，男，博士研究生，主要从事太阳能热泵方面的研究。htwang@mail．ustc．edu．cn太阳能学报30卷送器(Emerson，USA)共同完成制冷工质的质量流量测苗；4)压力测量：制冷压力专用传感器(HubaS06，

7、吕Sweden)，0～30atm，精度±1．0％；＼留；5)日照辐射仪：TBQ．2(锦州，阳光)；旺6)风速仪：规格，EC21A(上海，维天)；7)功率传感器：WBP112S91和WB1022S(四川维博)，分别测试压缩机输入功率(交流)和Pv模块输8：469：119：36l0：0110：28出光伏电流(直流)；时刻8)系统所采用浙江三花DFP(L)1．6．12型电子膨胀阀，四相步进电机驱动，开阀脉冲32±20，全程图2测试期间的太阳辐照度脉冲500，使用介质R22，阀的开度由自行研制的控制器控制。＼赠磐鹾电子膨胀阀图3测试期间的环境温度Fig．3The

8、environmenttemperaturewhentestveriod2．2测