太阳能-空气复合热源热泵系统仿真分析

为保证复合热源热泵系统在复杂工况下的稳定运行和进一步优化系统各组件之间合理、高效的能量匹配，本文设计并搭建了基于微热管阵列的太阳能-空气复合热源热泵系统，采用集中参数法建立系统数学模型，分别从系统的发电效率、集热效率、制热功率和性能系数(COP)4个方面基于实验数据进行模型验证与分析，利用控制变量法研究了太阳辐照度和环境温度等参数对热泵系统在光伏/光热-水&空气源热泵运行模式下系统性能的影响，并对其运行特性进行综合评价。结果表明：所建数学模型具有较好的准确性，模拟值与实验值的相对误差均在±15%之间。光伏/光热-水&空气源热泵系统运行模式下发电效率和集热效率均值分别为13.91%和41.14%,COP均值为2.29。此外，当辐照度和环境温度分别以500 W/m²和15℃为单一变量时，系统COP分别提升21.0%和29.8%。