光伏光热联合热泵热水系统仿真优化及经济性

针对济南市某别墅生活热水需求,采用TRNSYS软件建立PV/T(光伏光热)联合热泵系统(PV/T集热器联合水源热泵机组)仿真模型。将最小系统生命周期成本作为目标,对优化变量(PV/T集热器面积、PV/T集热器倾角、集热水箱容积、蓄热水箱容积、水源热泵机组额定制热量)进行寻优,确定PV/T联合热泵系统最佳设备配置。将燃气热水器制备生活热水方案作为对比方案,评价PV/T联合热泵系统的经济性。当PV/T集热器面积为20 m^(2)、PV/T集热器倾角为30°、集热水箱容积为3 m^(3)、蓄热水箱容积为1 m^(3)、水源热泵机组额定制热量为5.6 k W时,系统生命周期成本最小。水源热泵机组额定制热量对系统生命周期成本影响最大,PV/T集热器倾角影响最小。PV/T联合热泵系统与对比方案的差额投资回收期为2.1 a,PV/T联合热泵系统的经济性理想。     

基于正交试验法的太阳能复合热水系统优化

为降低生活热水能耗,实现空气源热泵辅助太阳能供热水系统的高效节能运行,选取济南市某高校学生宿舍空气源热泵辅助太阳能供热水系统作为研究对象,利用瞬时系统模拟软件搭建了系统仿真模型,并采用无交互作用的正交试验法,分别以全年系统性能系数和太阳能保证率为优化目标,优化了太阳能集热器面积、集热器倾角、热泵制热功率及水箱容积,并分析其结果的经济性和节能性。结果表明：当以系统性能系数为优化目标时,最优组合中集热器面积为390 m²、集热器倾角为42°、热泵制热功率为50 kW、水箱容积为23.94 m³,而动态费用年值为7.38万元,较天然气系统年节省标煤为17.12 tce;当以太阳能保证率为优化目标时,最优组合中集热器面积为342 m²、集热器倾角为44°、热泵制热功率为35.5 kW、水箱容积为20.58 m³,而动态费用年值为6.56万元,较天然气系统年节省标煤为16.63 tce。