直膨式太阳能/空气源热泵在独立建筑采暖中的应用研究

摘要

为了提高空气源热泵采暖系统的热效率,开发了可同时吸收太阳辐射和空气中热量的直膨式太阳能/空气源热泵(DX-SASIHP)机组采暖系统.利用Matlab软件以多元非线性回归方法建立了DX-SASIHP机组的半经验数学模型,并利用TRNSYS 17软件二次开发功能建立新模块(TYPE 200),在新模块的基础上建立DX-SASIHP机组和空气源热泵(ASHP)机组采暖系统的地板辐射仿真模型.对DX-SASIHP机组和ASHP机组在典型采暖季中的制热量、耗电功率、COP值和建筑热舒适性指标等进行对比分析,结合实测数据验证了模型的准确性.结果表明:DX-SA-SIHP机组采暖季月平均制热量相比ASHP机组增长17.15％;采暖季累计耗电量相比ASHP机组下降12.89％;月平均COP值相比ASHP机组增长21.38％.DX-SASIHP机组运行期间可以营造热舒适Ⅰ级的建筑环境,室内温度、PMV和PPD等建筑热舒适指标均优于ASHP机组.研究成果拓展了TRNSYS 17软件的应用范围,验证了DX-SASIHP机组在独立建筑中的实际运行性能和采暖热舒适性效果,可为今后在农村清洁能源采暖中推广DX-SASIHP机组提供理论依据.