空气源热泵辅助供热太阳能热水系统实验研究
铁燕12罗会龙2钟浩3李志民31华北制药集团规划设计院，石家庄050015；2昆明理工大学建筑工程学院，昆明650224；云南师范大学太阳能研究所，昆明650092
摘要：设计并构建了一种新型空气源热泵辅助加热太阳能热水系统，该热水系统可根据气候条件分别以单一的太阳能热水器模式、单一的空气源热泵模式及太阳能与空气源热泵耦合模式运行。在昆明地区气候条件下，对空气源热泵辅助加热太阳能热水系统进行了一系列实验研究，测试分析不同运行工况下系统的热力性能。测试结果表明该系统具有较大的节能潜力，热泵空气源热泵子系统的日平均COP可达38左右。关键词：太阳能；空气源热泵；热水系统
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引言
在能源危机和环境污染双重压力下，太阳能逐渐成为可再生能源中最引人注目、研究开发最多、应用最为广泛的清洁能源。太阳能的开发利用对节能和环保均具有重要意义14。空气源热泵辅助加热太阳能热水系统结合了太阳能的清洁性、可再生性和空气源热泵的节能性，是一种节能、无污染的高效能源利用系统56。本文构建了一种新型空气源热泵辅助加热太阳能热水系统，在昆明地区的气候条件下实验测试分析了环境参数、运行参数对系统热力性能的影响。
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空气源热泵辅助供热太阳能热水系统构成及运行模式空气源热泵辅助供热太阳能热水系统构成及运行模式
新型空气源热泵辅助供热太阳能热水系统包括太阳能热水子系统和空气源热泵子系统；太阳能热水子系统和空气源热泵子系统通过蓄热水箱进行有机耦合。其中太阳能热水子系统主要由太阳能集热平板和蓄热水箱构成，空气源热泵子系统由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流毛细管构成。该空气源热泵辅助供热太阳能热水系统实验装置如图1所示，其太阳能集热器的采光面积为2m2，压缩机容量为1P。
空气源热泵辅助太阳能加热热水系统图1空气源热泵辅助太阳能加热热水系统
f根据不同的气候条件，该空气热泵辅助供热太阳能热水系统可分别按下述三种不同模式运行：1单一太阳能热水系统运行模式在太阳辐射良好、日照充足的气候条件下，热泵子系统停止运行，空气源热泵辅助加热太阳能热水系统以常规太阳能热水器模式运行。2单一空气源热泵热水系统运行模式在阴雨天气候条件下，根据用户需求此时开启空气源热泵子系统，由空气源热泵对蓄热水箱内的水进行加热，系统以常规空气源热泵热水器模式运行。3空气源热泵辅助供热太阳能热水系统运行模式在仅利用太阳能热r