太阳能-空气源热泵热水系统多水箱设计方案的优化与能效分析

作     者：马一程 席剑飞 蔡杰 顾中铸 Ma Yicheng;Xi Jianfei;Cai Jie;Gu Zhongzhu

作者机构：南京师范大学能源与机械工程学院南京210023 

出 版 物：《太阳能学报》 (Acta Energiae Solaris Sinica)

年 卷 期：2023年第44卷第10期

页      面：229-236页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究项目(22KJB610018) 

主　　题：太阳能 空气源热泵 生命周期 多水箱 设计优化 

摘      要：该文针对高校宿舍热水系统,为提高其经济效益与减排效果提出加入夜间蓄热水箱和热泵机组缓冲水箱的两种多水箱太阳能-空气源热泵热水系统,分别设计优化运行策略。选取水箱体积、集热器面积、倾角以及热泵功率等参数为优化变量,并确定生命周期成本年值与全年运行碳排放量为目标函数,通过对单水箱、双水箱和三水箱热水系统在逐月电耗、电费、太阳能保证率以及平均系统COP等方面的研究与分析,发现三水箱热水系统比传统单水箱全年能节省电耗约3.86%,省电费22.35%,太阳能保证率提高33.32%,平均系统COP提高45.70%,生命周期成本年值降低5.07%,碳排放量减少3.72%,效率提升4.65%。