太阳能热泵供热系统实验研究

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1、第#&卷第D期太阳能学报R137#&，L17D#%%#年<月+0(+FLF:;P+F-Q?+:P--PLP0++ST$，#%%#文章编号："!$&!""’（(!""!）"&!"&"%!"(太阳能热泵供热系统的实验研究旷玉辉"，王如竹"，于立强#（"$上海交通大学，上海#%%%&%；#$青岛建筑工程学院，青岛#’’%&&）摘要：开发新能源和节能是寻求能源出路的两大重要途径，太阳能热泵供热系统以其显著的节能性和环保性具有广阔的发展前景。该文简单介绍了太阳能热泵供热系统实验台及实验台测试系统的建设，着重介绍了太阳能热泵冬季供暖工况的实验研究，考察了系统的整体供热性能及主要设备的工作性能。根

2、据实验研究的结果，提出了有关系统设计方面的参考数据。关键词：太阳能；热泵；蓄热；性能系数中图分类号：()*"#文献标识码：+太阳能热泵供热系统的组成及设备连接情况如图""引言和图#所示。我国是一个常规能源并不富裕的国家，有着辽图"和#中："）活塞压缩式水—水热泵，美国阔的采暖区域。随着社会生产的发展和人民生活水0123456公司生产，压缩机额定功率为#7#89，制冷平的提高，用于采暖和空调方面的能耗占能源总用剂为:##；#）"#9;!<型管道泵，电机功率为=%9，量的比例越来越大，因此，采暖和空调的节能问题十最大扬程为"%>，最大流量为#%?@>A5；&）?BC!#*分重要。我国地处

3、北半球亚欧大陆的东部，幅员辽型玻璃转子式流量计，6#*>>；D）E0F%>，瑞典产；*）联箱；’）H/!*立式三分之二，处于利用太阳能较有利的区域内，只要具明装风机盘管，风机功率为*%9；G）容积式保温水有一定的技术水平和必要的资金投入就可以自由利箱，外形尺寸#%%%I"&%%I<#%，内置铜管换热器；用。因此，研究新型的干净、节能的供热系统———太<）自行设计的平板型太阳能集热器，单层玻璃盖板，阳能热泵供热系统（-+./），并不断提高其可靠性吸热体表面涂无光黑漆，钢制壳体，单台尺寸为和经济性以便在不久

4、的将来逐步实现太阳能供热装#，"&D%I"’D%，共五台，总有效集热面积为"%7=<<>置的实用化和商品化，这对于寻求我国能源和环境集热器朝向正南，倾角可随季节调节（采暖季为两大社会问题的出路具有极其深远的意义。由于地*#J，非采暖季为&&，内置制，我国只能根据本国国情对国外的研究成果加以低压聚乙烯塑料圆管6&#>>I#7*>>，总管长借鉴，同时应大力开展国内-+./系统的研发工#。箱体内装有&只K型"%<7<>，散热面积"%7=D>作，以推动太阳能热泵

5、技术在我国的推广及应用。管状水用电加热器，电热管材为6"#>>紫铜管，电为此，我们将在这一方面做一些必要的探索和尝试。功率分别为"89、"7*89、#89，可单独或并联使用；"%）9E-"A#*"&%#%型小口径热能表，!#%>>，#太阳能热泵供热系统实验台简介&公称流量为#7*>@,，铂电阻温度传感器，德国产；本实验台是在青岛建筑工程学院热泵实验室的""）9L;!""型金属套管式玻璃水银温度计，尾长原有设备及管路系统的基础上，增加太阳能集热器"#%>>，量程分别为%M"%%N、%M*%N、O&%M和蓄热器等设备，并对部分管路进行改造而建成的。*%N；"#）BP?EF(%%#%"型闭

6、式膨胀水箱（附安全收稿日期万方数据：!""#!"$!"%%期矿玉辉等：太阳能热泵供热系统的实验研究%&F阀及压力表），意大利产；!"）#"$%型冷暖风机，风机根据太阳辐射强度及热负荷的大小，利用一些功率为&’!$()。阀门的启闭可实现太阳能直接供热、太阳能热泵供热及蓄热器蓄热—放热等多种运行工况的转换。目前各阀门的启闭还仅靠人工操作，但在经济允许的情况下，只需增加部分自控装置就可实现阀门的自动控制。本太阳能热泵供热系统实验台具有以下几个方面的特点：!）采用自行设计的平板型太阳能集热器（单层玻璃、涂普通黑漆），吸热体由工厂可批量生产的钢制板式散热器改造制成，从而大大箱降低了集热器图!太

7、阳能热泵供热系统实验台原理图造价（仅为B&&CD1$）；*+,-!#./0123+.4+2,521673/008905+10:32;$）采用自行设计的单槽式蓄热水箱，箱内采用40<+.0=67#>?@=A=301聚乙烯塑料盘管作为换热器，不仅减少了防冻溶液的充灌量而且节省了一个循环水泵；"）在非采暖季，太阳能集热器可与容积式保温水箱组成闭式强制循环式热水系统，能够保证$%/的热水供应，既实现了节能又提高了设备的全年利用率；%）若采用特殊流体，不仅可在管路中