夏熱冬暖地區空氣源熱泵與太陽能復合熱水系統試驗研究

王 宇，由世俊，孫穎楷，李志強

1 前言

作為新能源熱水器的兩大主力，太陽能與空氣源熱泵行業有著各自的優勢。兩個行業在未來一段時間將以競爭與合作的關系并存。作為家庭用熱水解決方案，空氣源熱泵與太陽能復合熱水系統將大大地拓展應用空間［1］。夏熱冬暖地區具備較好的太陽輻照條件，但陰雨天氣相對太陽能資源較豐富的華北、西北地區較多，對于太陽能集熱裝置的全年運行效果具有顯著影響；而該地區全年氣溫多分布于空氣源熱泵熱水器的名義工況及高溫工況，因而具有較高的運行能效系數［2，3］。按照被動技術優先、主動技術優化的原則，空氣源熱泵與太陽能集熱裝置聯合供應熱水的系統可滿足夏熱冬暖地區戶用熱水供應的穩定性同時保證較高的能源利用效率和較好的環境效益［4］。本文對屬于夏熱冬暖氣候特征的佛山地區空氣源熱泵與太陽能復合熱水系統的運行性能進行跨季測試分析，旨在為該類熱水系統的優化設計及運行評價提供技術參考。

2 測試系統及試驗方法

2.1 測試系統

測試裝置流程如圖1所示，系統按照5～6人日用水量進行主要單元設備的選配，集熱回路選用了兩塊集熱面積1.79 m2的平板型集熱器（主要參數見表1），熱泵機組額定值熱量5.2 kW（主要參數見表2），蓄熱水箱300 L。熱泵連接水箱的循環回路、太陽能集熱循環回路均設置了流量測點及進出口溫度測點，水箱上、下部及自來水進口和熱水出口設置了溫度測點，上述測點通過數據采集器進行運行數據采集?！?br>