為探究光伏直驅空氣源熱泵系統(tǒng)冬季供暖性能及系統(tǒng)各部件間匹配特性,構建光伏能源直接驅動變頻壓縮機運行的空氣源熱泵供暖系統(tǒng)。研究表明,該系統(tǒng)具有較高的光—電—熱轉換效率及運行穩(wěn)定性,戶用及商用供暖模式下系統(tǒng)COP均達到0.310以上,系統(tǒng)在面積為20.4 m²的光伏組件驅動下,當太陽輻照度達到161 W/m²以上即可保障系統(tǒng)壓縮機的穩(wěn)定運行。基于蓄熱水桶儲熱量與房間熱負荷高度匹配的設計,通過變量相關性分析,探究太陽輻照度對壓縮機功率、熱泵制熱量的影響規(guī)律,得出太陽輻照度與制熱量間具有高度的線性匹配關系,并進一步提出提高系統(tǒng)太陽能利用率的優(yōu)化方案,為后續(xù)的系統(tǒng)改進工作奠定基礎。

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圖2 系統(tǒng)部件圖

圖1系統(tǒng)原理圖1.2系統(tǒng)工作原理

圖1 系統(tǒng)原理圖

系統(tǒng)實物圖如圖2所示，圖中1～4分別為16串串聯(lián)光伏陣列、光伏逆變控制一體機、空氣源熱泵機組和蓄熱水桶、供暖房間和室內水冷換熱空調。.圖2系統(tǒng)部件圖

圖3 蓄熱水溫度變化曲線

制熱系統(tǒng)交流變頻壓縮機在光伏組件直接驅動下于11:07開機運行至14:12，蓄熱水桶內供暖水由17℃加熱至55℃（達到空氣源熱泵機組制熱水最高溫度），共升溫約37.5℃，加熱期間外界環(huán)境溫度由12℃上升至16℃，供暖水溫度變化及外界環(huán)境溫度變化如圖3所示。加熱階段，制熱系統(tǒng)COP....

圖4 供暖階段供暖水及外界環(huán)境溫度變化曲線

供暖系統(tǒng)于17:00開啟，供暖循環(huán)水泵及室內水冷換熱空調開始工作，供暖水起始溫度為53℃，終止溫度為22℃。供暖階段，外界環(huán)境溫度由17℃逐漸降低至9℃。供暖出、回水及外界環(huán)境溫度變化如圖4所示。供暖系統(tǒng)開啟后，室內環(huán)境溫度升高至25℃，后逐漸下降，至次日凌晨04:30降至18℃....

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