不同热泵在pvt系统中应用研究

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1、不同热泵在PVT系统中应用研究　　摘要：PVT光伏光热系统因太阳能间歇性，使得光热转换稳定性较差，无法连续制热，并且光热集热使太阳能电池背板温度过高，造成电池光伏发电效率下降。利用热泵技术，通过热泵辅助PVT系统运行，有效解决了PVT系统存在的上述问题，同时对比了空气源、地源、水源热泵不同的特点，对三种热泵技术在PVT系统中的应用情况进行了分析，为热泵技术在PVT中的有效利用提供了依据。Abstract：BecauseoftheintermittencyofPVTsystem，thephotothermalconversionisunstable.It’smaddingthetemper

2、atureofthebatterybackishigherandthephotovoltaicconversionefficiencyisdeclining.BytheheatpumptechnologyassistingthePVTsystem，theproblemsareresolved.Accordingthecharacteristicofairsourceheatpump，groundsourceheatpumpandwatersourceheatpump，theapplicationofheatpump-PVTsystemisanalyzed，alsothebasisofth

3、esystemutilityisprovided.关键词：热泵；PVT；应用；分析Keywords：heatpump；PVT；application；analysis10中图分类号：TB657文献标识码：A文章编号：1006-4311（2013）29-0069-030引言所谓热泵即是能实现蒸发器与冷凝器功能转换的高效的热量搬运装置，通过从空气、土壤或水中等处获取低品位的热量，经过压缩机做功输出高品位的热量，并且提供给高位热源的能量大于压缩机做功所需的能量[1]。它是按逆卡诺循环工作的，利用低沸点液体减压蒸发，从低温物体吸收热量，然后将蒸汽压缩，使温度升高，经过冷凝器时放出吸收的热量而液化

4、，如此循环工作实现热量从低位热源向高位热源的传送。它只需输入少量的高品位能源，便能获得较多的能量。与其它电加热、燃料燃烧加热等传统加热方式比较，是一种高效节能装置，不受阴、雨、雪等恶劣天气和夜晚的影响，可一年四季全天候稳定运行。热泵不产生任何废气、废水、废渣，环境效益显著，同时对节约常规能源、缓解大气污染和温室效应具有积极的作用。1热泵分类依据热源获取来源的种类，通常将热泵分为空气源热泵、地源热泵和水源热泵。1.1空气源热泵10最常见的热泵型式，它以空气作为供热的热源和制冷运行的冷却介质，通过压缩机做功获得热量。在空气源热泵系统中，两个换热盘管分别作为蒸发器和冷凝器。在制热循环时，待调节

5、的空气流过冷凝器而室外空气流过蒸发器，工质通过换向阀实现制热制冷循环转换，待调节空气流过蒸发器而室外空气流过冷凝器。蒸发器从空气环境热能中吸取热量蒸发工质，然后再经压缩机压缩升温升压，与蓄水箱中的水进行热传递，通过冷凝器凝结成液体释放出的热量加热蓄水箱中的水。冷凝后的传热工质通过系统膨胀阀返回蒸发器，再度蒸发后，往复循环工作[2]。空气源热泵即使在低温环境下依然可以进行热交换，从而使得空气源热泵具备高效回收低温环境热能，同时系统具备节能环保的特点，广泛应用于住宅和商业办公场所。1.2地源热泵概述地源热泵是一种利用浅层地热资源，既可供热又可制冷的高效节能的空调设备[3]。它利用浅层地表一年

6、四季温度相对稳定的特性，高效地从周围环境提取低位能，实现热能从低位能向高位能的转移。热泵机组在冬季把土壤中的热量取出来，供给室内采暖，此时土壤作为热泵机组的“热源”；热泵机组在夏季把室内热量取出来，释放到土壤中，此时土壤作为热泵机组的“冷源”。是一种高效节能、无污染、可再生、可持续发展的能源利用形式。1.3水源热泵10地球表面浅层水源，包括河流、湖泊和海洋以及地下水，均能吸收一定量的太阳辐射能，并且水源的温度一般十分稳定。通过输入少量高品位电能，实现从低位热能水体向高位能转移。水体则分别作为冬季热泵供暖所需的热源和夏季热泵制冷所需的冷源[4]。由于水源温度低，在夏季制冷工况时，可以高效地

7、带走热量，实现制冷的目的；在冬季制热工况时，可以从水体中高效的吸收热能，实现制热的目的。与燃料锅炉和电加热供热系统相比，水源热泵具明显的优势，它比燃料锅炉节省二分之一以上的能量，比电加热节省三分之二以上的电能。并且由于水源热泵的热源——水体的温度全年较为稳定，对同时供冷和供热时可实现系统的内部能量平衡，减少了冷却塔和加热设备的运行时间。与传统的空气源热泵相比，COP要高出40%左右，具有更高的工作效率。其运行费用为普通中央空调的50