新型光伏光熱蓄能熱泵空調系統的理論和實驗研究

《新型光伏光熱蓄能熱泵空調系統的理論和實驗研究》是依託南京大學，由方貴銀擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：新型光伏光熱蓄能熱泵空調系統的理論和實驗研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：方貴銀
• 依託單位：南京大學

項目摘要

該系統通過充分利用太陽能的光伏和光熱能量來驅動熱泵空調系統為建築物供冷、供暖和供熱水，節約現有電網的電能。提出新型光伏光熱蓄能熱泵空調循環系統，研究該系統在各種工況下的性能。依據熱力學理論和熱物性數據，對該系統中的蓄能材料的構成和熱物理性能進行研究；根據光伏、光熱轉換理論和傳熱學理論研究光伏光熱蓄能器，並對其性能開展實驗研究；採用理論模擬確定該光伏光熱蓄能熱泵空調系統的最佳匹配方案，建立光伏光熱蓄能熱泵空調系統實驗裝置，通過實驗研究光伏光熱蓄能器和熱泵空調循環系統的藕合性能，為最終最佳化匹配光伏光熱蓄能熱泵空調系統提供理論依據。該系統將光伏光熱太陽電池、相變蓄能和熱泵空調技術結合起來，能做到夏季供冷、冬季供熱、全年供熱水，能夠全年運行，充分利用了太陽能資源，節約了電能和運行費用、保護了生態環境。

結題摘要

該系統通過充分利用太陽能的光伏和光熱能量來驅動熱泵空調系統為建築物供冷、供暖和供熱水，節約現有電網的電能。研究了新型光伏光熱蓄能熱泵空調循環系統在各種工況下的性能，分析了不同結構的光伏光熱蓄能熱泵系統的動態性能，依據光伏轉換和光熱轉換理論，研究了該系統的光伏轉換和光熱轉換性能，最佳化了光伏、光熱轉換系統的匹配。依據熱力學理論和熱物性數據，對該系統中的蓄能材料的構成和熱物理性能進行了研究,合成了相變溫度適宜的複合相變蓄能材料，分析了複合蓄能材料的熱物理性能。研究了光伏光熱蓄能器性能，獲得了光伏光熱蓄能器性能參數的變化規律，分析了工作溫度對光伏光熱蓄能器性能的影響，研究了複合相變蓄能材料在光伏光熱蓄能器中的蓄能動態特性和能量輸出特性。建立了光伏光熱蓄能熱泵空調系統實驗裝置，通過理論和實驗研究了光伏光熱蓄能器和熱泵空調循環系統的動態性能，為最佳化匹配光伏光熱蓄能熱泵空調系統提供了理論依據。通過上述研究獲得了該系統在不同工況下的動態性能和能源利用效率，使該系統的光伏轉換效率比常規光伏系統提高15%以上，太陽能總利用效率達到80%以上；獲得了光伏光熱蓄能器光伏、光熱轉換特性和相變換熱特性；製備了相變溫度適宜、相變潛熱大於180 kJ/kg，導熱係數大於0.5W/m.℃的複合相變蓄能材料。該系統將光伏光熱太陽電池、相變蓄能和熱泵空調技術結合起來，能做到夏季供冷、冬季供熱、全年供熱水，能夠全年運行，充分利用了太陽能資源，節約了電能和運行費用、保護了生態環境。