广州地区热泵辅助太阳能热水系统性能分析

热泵辅助太阳能热水

广州地区热泵辅助太阳能热水系统性能分析

李棱雪

,刘金平

(华南理工大学电力学院,广州510640)

[摘要]

基于广州市典型气象年参数,计算了广州地区太阳能热水系统集热器的适用面积,结果比通常太

阳能厂商所推荐的面积值要大得多。按平均太阳能热水器面积值计算有1415%的天数不能保障加热至所需温度,需较多的补充加热量。采用空气源热泵补充加热,随太阳能热水器加热面积减小,需补充加热耗电量增加。采用太阳能和空气源热泵热水系统的节电率相对直接电加热或水源辅助热泵补充加热的系统优势增大。

[中图分类号]

TU822;TU832　　　　　　　　　　　　　　　　　　[文献标识码]

[关键词]

om

热泵,太阳能,热水器

A

PerformanceAnalysisofHeatPumpAssistedSolarWater

HeatingSystemUsedinGuangzhou

LILingxue,LIUJinping

(SchoolofElectricPower,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China)

Abstract:BasedonthetypicalyearclimatedataofGuangzhou,theappropriatesolarcollectorareausedinGuangzhouwascalculated,itismuchgreaterthanthatrecommendedbymanufacturersusuallyandthewatertemperatureheatedbythesolarcollectorwaterheaterwithaverageareacan′tmeettherequiredtemperaturein1415%oftime1Therefore,morethermalener2servesasassistedthermalsource1Comparedwithelectricityheatingordirect-expansionheatpumpassistedsolarwaterheat2Keywords:Heatpump,Solarenergy,Waterheater

gymustbesupplemented1Thepowerconsumptionincreaseswiththesolarcollectorareareducedwhenair-sourceheatpumpingsystem,air-sourceheatpumpassistedsolarwaterheatingsystemshowsgreaterelectricitysavingrate1

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1　引言

　　太阳能总量巨大、绿色环保,目前,太阳能的利用愈来愈广泛,其中太阳能热水器被认为是最普遍最实用的太阳能利用设备。广州地区属于三等资源一般地区,全年日照时数在2200～3000小时左右,水平面上年太阳辐照量在5000～5400MJ/(m2 a)[1]。且太阳能提供的热量与热水器所需求的热量在时间上不匹配,夏季太阳能热量较充沛,而此时气温较高所需的热水量较少;而在1～3月份气温

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较低所需的热水量较大,此时阴雨天较多,太阳辐射能热量较少,较难满足热水量的需求,需补充较大的热量。因而限制了太阳能热水器在广州地区的推广应用。祁冰等采用f-CHAR法对我国太阳能区划的5个典型城市拉萨、呼和浩特、北京、上海和成都的太阳热水系统的热及经济性能进行了模拟计算分析[2]。

热泵仅消耗少量的电能可以将数倍热量的温度升高,从而提高太阳能等低温热能的利用率。因此研究热泵辅助太阳能热水系统性能将有助于太阳能