太阳能辅助二氧化碳地源热泵系统的性能分析

【摘要】：地源热泵系统常年运行时,如果提取和释放到地源的热量不平衡,会造成埋管区域土壤温度变化问题。对于供热为主地区,这会导致土壤温度降低,地源热泵运行效率降低。采用地源热泵耦合太阳能集热系统的方法,可以解决此问题。本文针对以二氧化碳为循环工质的地源热泵耦合太阳能集热器组成的系统,建立了气候模型、二氧化碳热泵机组模型、地下埋管换热器模型、太阳能集热器模型以及建筑模型等子模型,并基于各个子模型开发了太阳能辅助二氧化碳地源热泵系统性能的预测模型。通过已有对太阳能集热器子模型和地下埋管换热器子模型进行的实验验证表明,太阳能集热器子模型得到热水温度误差在1 oC以下,地下埋管换热器子模型的精度高于90%。以挪威特隆赫姆市为例,对系统性能进行了分析,并与常规地源热泵系统进行对比分析,结果表明,太阳能辅助地源热泵系统运行一年后土壤中热不平衡率可以从95.1%降到0.1%以下,年运行功率降低41.5%。 【作者单位】： 上海交通大学;挪威科技大学;
【关键词】： 二氧化碳 地源热泵 太阳能 不平衡率
【分类号】：TU83;TU18
【正文快照】： 0引言根据美国能源部2007年的报告[1],以现在能源使用的发展趋势,十年后全球对能源的消耗量将是现在的两倍。随着全球对于能源消耗和环境保护危 机的重视,地源热泵系统以其高效率、低能耗,使用土地作为天然的热源等优势脱颖而出。因此,地源热泵技术得到了越来越多的研究和应

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