摘要

本文对基于直膨式PVT(光伏光热)组件的太阳能热泵系统进行了数学模型的构建及性能仿真,分析了系统在上海地区的全年运行性能。通过直膨式集热/蒸发器将热泵系统与光伏组件相耦合,吸收光伏组件在工作时产生的废热,在降低光伏组件工作温度、提升组件发电效率的同时,提升了热泵循环的蒸发温度,从而改善了热泵系统的运行性能。基于能量平衡与集热/蒸发器换热特性建立了仿真模型,并与实验结果进行对比,最大误差为6.2%。在上海地区的气温、辐照条件下对系统运行进行了逐日的模拟。模拟结果表明:当冷凝温度为55℃时,系统COP在2.67~9.06之间波动,全年平均COP可达5.47;系统全年平均蒸发温度为18.34℃,平均得热效率为100.06%;PVT组件的全年平均工作温度比光伏组件下降20.21℃,可带来11.80%的全年发电增益。