光伏光热与空气源热泵联合供暖系统设计与优化配置研究

作者：李超峰; 王研; 张龙; 杨英杰; 姚芳^*

来源：可再生能源, 2023, 41(11): 1454-1461.

DOI：10.13941/j.cnki.21-1469/tk.2023.11.005

• 光伏光热
• 优化配置
• 空气源热泵
• 多能互补
• 碳减排

针对国家碳减排战略布局及北方居民对清洁采暖的经济性需求，设计了一种光伏、光热、储热一体化供暖系统，并对系统关键组件及设备进行优化配置研究。首先，以光伏、集热器、空气源热泵为主要能量来源，形成多能互补的系统拓扑结构；其次，综合考虑当地收入水平，以系统生命周期碳排放及生命周期费用最小为优化目标，以光伏容量、集热器面积、水箱体积、热泵功率为优化变量，运用Hooke-Jeeves优化算法对系统进行优化；最后，以张家口某地300 m2建筑为例进行系统优化设计。结果表明与电锅炉供暖系统、空气源热泵系统和未优化系统相比，经优化后系统的生命周期费用、碳排放均有显著改善。研究方案具有良好的经济及碳减排性能，可为北方地区清洁供暖提供相应参考。

• 单位
  河北工业大学; 国网冀北电力有限公司