用于供暖和生活热水供应的光伏-空气源热泵系统的仿真和实验

发布时间：2025-02-10 11:34

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对中国来说，发展低能耗建筑是实现碳中和的必要途径之一。将光伏（PV）与空气源热泵（ASHP）相结合，在非集中供暖区域提供供暖和生活热水（DHW）供应方面具有巨大潜力。然而，太阳能可用性和建筑热负荷之间的昼夜和季节性不一致会严重影响太阳能系统的效率。

本研究在瞬态系统仿真软件 TRNSYS 中创建并数值模拟了一个具有热能存储（TES）的 PV-ASHP 系统。进行了实验研究以验证仿真模型。对系统的年度运行特性进行模拟，以揭示系统的热电储存和供暖与生活热水需求之间的能量转换关系。结果表明，与单一供暖相比，供暖和 DHW 之间的协同作用同时提高了太阳能的直接利用率。ASHP 的 PV 和 COP 的年自耗率和自我满意率分别提高了 131.25%、10.53% 和 9.56%。太阳能为系统贡献了 55.54%，每平方米建筑面积的光伏容量为 82 W。本研究为开发灵活的建筑一体化 PV-ASHP 技术以及平衡 PV、建筑负载和 TES 之间的能量交换提供了新的方法。编译陈讲运