在寒冷地区,太阳能供暖是一种清洁有效的方法,可减少化石燃料和电力的消耗。
然而,由于初始投资高,能源效率低以及运行时间短导致供热成本极高。
该文提出了一种新的系统来提高太阳能供暖系统的热力学性能和经济性。
将吸收-压缩混合热泵与常规的太阳能加热系统集成在一起,此系统太阳能集热器供热温度(驱动热源温度)可降低20°C至30°C,故太阳能收集效率得以提高。
太阳能集热器收集的低温热量通过吸收-压缩混合热泵进行升级,以产生用于冬季供暖的高温热量和用于其他季节工业应用的低压工艺蒸汽。
通过数值模拟研究了所提出的系统的热力学性能。
结果表明,太阳能集热器的效率提高了39.50%,年有效运行时间达到2682小时,约为传统太阳能供热系统的四倍,年太阳能利用率从4.82%提高到43.74%。
当天然气价格等于7.25美分/kWh时,该系统的投资回收期降至5.69年,比参考系统的投资回收期短9.35年。
此外,对太阳能集热器面积,储水箱容积和热泵容量进行了参数优化。
当太阳能集热器面积,储水箱容积和热泵容量分别等于170m²、11.17m³和18.35kW时,最小投资回收期为5.44年。
这项工作提供了一种更有效,更经济地利用太阳能的新方法。
Fig. 12. Experimental hybrid heat pump device for the proposed multifunctional system.原文信息:Proposal and assessment of a new solar space heating system by integrating an absorption-compression heat pump原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261921004414(AEii国际应用能源)