多能互補(bǔ)供能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究與經(jīng)濟(jì)性分析.pdf

1、能源短缺與日益惡化的環(huán)境污染問題要求人類用技術(shù)創(chuàng)新和強(qiáng)烈的責(zé)任意識支撐起環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。在暖通空調(diào)領(lǐng)域,在滿足人類健康、舒適度要求的前提下,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),提高能源利用率顯得尤為迫切。太陽能熱泵與地下水源熱泵的聯(lián)合利用,既能克服太陽能熱泵的不穩(wěn)定性,又可減少地下水的使用量和潛水泵功耗,使兩種技術(shù)優(yōu)勢互補(bǔ),具有良好的發(fā)展前景。
　　本文針對天津市一單層獨(dú)立房間,搭建了冬夏兩用的太陽能-地下水源復(fù)合熱泵多能互補(bǔ)供能實(shí)驗(yàn)臺。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)有

2、專門的自控系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)兩種熱源的自動切換,并可使用戶根據(jù)自身需求調(diào)節(jié)房間溫度。在對冬、夏季工況實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,分析了多能互補(bǔ)供能系統(tǒng)的系統(tǒng)COP、一次能源利用率、環(huán)境效益及全年經(jīng)濟(jì)性,結(jié)果表明:
　　冬季工況下,井水供水溫度由9℃上升到16℃的過程中,每升高1℃,熱泵機(jī)組COP和系統(tǒng)COP分別上升3.43~4.52％和2.22~2.63%;夏季工況下,井水供水溫度由18℃上升到26℃的過程中,每升高1℃,熱泵機(jī)組COP和系統(tǒng)C

3、OP分別下降3.38%~5.67%和1.83%~2.34%。
　　相同采暖工況下,太陽能負(fù)荷承擔(dān)率為27%的多能互補(bǔ)供能系統(tǒng)比地下水源熱泵單獨(dú)采暖系統(tǒng)每天節(jié)省井水使用量0.051m3/m2,節(jié)電4.42%。室內(nèi)溫度每升高1℃,供回水溫度為80/60℃的散熱器系統(tǒng)比低溫地板輻射末端系統(tǒng)的單位采暖面積能耗低約49%。對于有老人、小孩居住,且采用可再生清潔能源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行采暖的建筑,散熱器低溫運(yùn)行系統(tǒng)比低溫地板輻末端更有優(yōu)勢。
　

4、　相同采暖工況下,與傳統(tǒng)供能系統(tǒng)相比,隨著太陽能負(fù)荷承擔(dān)率由0變化到100%,多能互補(bǔ)供能系統(tǒng)的年平均節(jié)能率為29%~38%,其一次能源利用率可提高11%~84%,其費(fèi)用年值由52.45元/m2增加到98.80元/m2,而傳統(tǒng)供能系統(tǒng)的費(fèi)用年值為72.40元/m2。實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)綜合分析一次能源利用率、環(huán)境效益和費(fèi)用年值,選擇最佳的太陽能集熱器面積。
　　太陽能-地下水源熱泵多能互補(bǔ)供能系統(tǒng)具有良好的節(jié)能性和經(jīng)濟(jì)性,本文的研究對地下