太阳能相变蓄热复合土壤源热泵系统的研究
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初期阶段 ， 韩宗伟 等进行太阳能一 地源热泵相变蓄热供 暖系统 的实验 ， 发现应用相变 蓄热材料 （ Ｃ 大大提高了 Ｐ Ｍ） 水箱的蓄热能力 ， 还提高 了过渡季 集热器 的集热效 率 ， 使 系统运行 的更加稳定。
王芳 针对太 阳能地源热泵供热量 的波动性问题 ， 在 哈尔滨工业大学的实验 系统 中设置了蓄热装置 ， 用相变 利 蓄热材料的蓄 、 放热特性 ， 达到 系统供热量稳 定性 的目的。 通过研究带有蓄热装 置的太 阳能 地源热泵 系统 的运行模 式和转换条件 ， 使系统运 行时能够 处于最 佳运行工 况 ， 提 高 了整个 系统的总平均制热系数。 河北工程大学 的谷铁 柱 等在石家庄 进行 的太 阳能 相变蓄热辅助地源热泵 系统研究得 出： 真空管太阳能集热
出许多 。所 以， 该实验 方案 对原来 的实 验作 了改进 ， 热 集 器 中的热水在进入蓄热装 置之后没有立 即回到集 热器 ， 而 是进入 与热泵 中的蒸发器进 行换热 的板式换 热器 ， 续辅 继 助热泵进行换热 。
２ １ 实验 介 绍 ．
真空管长为 １８ｍ， ． 直径为 ４ ｍ， ５ ７ｍ 共 ０根 ， 集热器水路的
屏蔽式循 环泵 由控制 柜控制 。在集热 器 出 口处设 置温度 传感器 ， 当温度达到要求时 ， 手动循环 泵就启动 ， 以对蓄热 水箱进行 加热 ， 使相 变材料 吸热融 化 ， 储存 白天太 阳能的 能量用于晚上系统 的使用。
２１ ０ １年第 ７期 （ 总第 ７ ０期 ）
Ｅ Ｒ ＹＡＮ ＮＥ Ｇ ０Ｎ Ｅ Ｖ ＴＯＮ ＮＥ Ｇ Ｄ Ｅ Ｒ ＹＣ Ｓ Ｒ Ａ ｌ
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２１ ０ １年 ７月
太 阳能 相 变蓄 热 复 合 土壤 源 热 泵 系统 的研 究
王侃 宏 ， 白华 夏 ，
Ｗ ＡＮＧ Ｋａ － ｏ ｇ，ＢＡＩ ａ ｘ ａ，Ｌ ｅ ｙ ｎ ｎｈ ｎ Ｈｕ － ｉ ＩＫ — ｉｇ，Ｌ Ｕ Ｓｈ ｏ ｌ ｎ Ｉ ａ － ａ ｇ，ＨＯＵ Ｊａ ｓ ｎ ｉ ｉ — ｏ ｇ，ＨＵ Ｃｕ － ｕ ｉ ａ ｈ （ ｅ ｅ Ｕ ｉ ｒｉ ｆ ｎ ｉ ｅ ｉｇ Ｈ ｎ ａ ５ ０ ８， ｅ ｅ ， ｈｎ ） Ｈ ｂ ｉ ｎｖ ｓ ｙ ｏ ｇｎ ｒ ， ａ ｄ ｎ０ ６ ３ Ｈ ｂ ｉ Ｃ ｉａ ｅ ｔ Ｅ ｅ ｎ
也得 出： 蓄热装置有助 于提高蒸 发器 出水 水温 ， 缓解 了地
第 一 作者 简 介 ： 侃 宏 ，９ ６年 生 ， ， 西 眉 县 人 ，０ ０年 毕 业 王 １６ 男 陕 ２０
于天津大学工程热物理专业， 士 ， 授 。 博 教
・
埋管壁温的温降， 对供暖系统运行效率的提高有很好的辅
多。因此 ， 在蓄热 装置里使 用相变 材料 ， 不但可 使建筑 面 积大 为缩减 ， 且可达到节 约投资 的目的 。
ｌ 太 阳能相变 蓄热复 合土壤源 热泵 系统成 果
太 阳能相变蓄热复合土壤 源热泵 系统 的研究还处 于
收稿 日期 ：０ １０ — ２ １ —６０ ４
器的效率会 随着太阳能辐射的增强而变大 ， 通过对 太阳能 相变蓄热辅助土壤源热泵实验研究得 出： 由于辅助期间加 大 了蒸发器 的进水温度 ， 因此 ， 增加 了机组 的排热量 ， 增大 了系统的功率 ， 恢复 了土壤温度 ， 放缓 了土壤 温度 的降低 速度 。伊亮 。 在太 阳能相变蓄热 联合地源热 泵 的研 究 中 。
该实验是在河北省科学院能源研究所 实验室进行 的。
试验 台的主要装 置是 由太 阳能集热 系统 、 蓄热水 箱系统 、
地源热泵系统 、 空调末端 系统 和数据采集系统等组成 。 在 以前 的研究 中发现太阳能集热器 的进 口温度 （ 平均 ２ ｃ） ５ｑ 比热 泵机组 中蒸 发器 的进 口温 度 （ 平均 ７ ｏ 要 高 Ｃ）
ｃ ａ ｇ ｒｆ ｒｈ ａ ｍｐ ｕｎｔ ｖ ｐ ｒ ｔｒｆｅ ｈ ｎ ｅ ｏ ｅ ｔｐｕ ｉｓｅ ａ ｏ ａｏ ｅ ｄ． Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ａ ｅ ｕｔ ｈｏ ｈａ ｈｅｓ ｌｒｃ ｌｅ ｔｒ ｎ ｔ ｅ ｄ ｙｉ ｅ ｃ ｎ ｒｉｅ ｔ ｅ ｐ ｒｍ ｎｔｌｒｓ ｌｓｓ ｗ ｔ ｔｔ ｏａ ｏｌｃｏ ｓｉ ｈ ａ ｔ ａ ａ ｓ ｈｅｔ ｍ－ ｍ
土壤作为复合热源 的热泵系统形式 之一 。由于太 阳辐射
的能量密度较低 ， 且随天气 、 季节的变化而变化 ， 使得太 阳 能利用缺乏稳定性 。土壤 的温度一 年 四季 相对稳定 。所 以， 太阳能与地热 的结合具有很好的互补性 。 太 阳能辐射照度能量密度较低 ， 且在夜 间或阴雨 天及 多云天气时 ， 阳能不能被 利用… ， 太 笔者 为太 阳能集热 系 统加入相变 蓄热水 箱 ， 有效 地 克服 了太 阳能不 稳定 的缺 点。选择相变物质是 因为 物质的潜热相 对于显 热要大许
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（ 北 工 程 大 学 ， 北 邯 郸 河 河 ０６ ３ ） ５ ０８
摘 要 ： 叙 述 了 以 太 阳能 相 变蓄 热 装 置 蓄 热 ， 与 蒸 发 器进 口处 换 热 的 辅 助 热 泵 系统 ， ２ 且 用 Ｏ号 蓄 热 专 用石 蜡 ， 过 板 式 通 换 热 器 与 蒸发 器进 水 管进 行 热量 传 递 的 实验 。 指 出 ， 用 太 阳 能 集 热 器 在 白天 升 高 蒸 发 器侧 的 温 度 提 高 热 泵 效 率 ， 用 利 利 储 存 在 蓄 热 装 置 中的 热 量夜 晚 可 对 蒸发 器 的 进 水 增 温 ， 以此 实现 太 阳 能 相 变 蓄 热 装 置 与 复 合 土壤 源 热 泵 系统 的 良好 结 合 ， 高整 个 系统 的供 热 效 率 。 提 关 键 词 ： 土壤 源热 泵 ； 阳 能 ； 变蓄 热 ； 热 效 率 太 相 供 中图 分 类 号 ： Ｔ ５ ２ Ｋ １ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ２ ９ ．８ ２ （ ０ １ ０ ￣０ ２０ ０ ５０ ０ 一２ １ ） ７ ２ ． ３
Ｋ ｅ ｗｏｒ ｓ：ｇ ｏ ｄ ｓ ｕ ｃ ｅ ｔｐｕ ｙ ｄ ｒ ｕｎ ｏ ｒ ｅ ｈ ａ ｍｐ；ｓ ｌ ｒ ｏａ ；ｐｈ ｓ ｈ ｎｇ ａ ｔｒ ｇ ａ ｅ ｃ ａ ｅ ｈｅ ｔｓｏａ ｅ； ｈ ａｉ ｆ ｃｅ ｃ ｅｔ ｎｇ ｅ ｉｎ ｙ ｉ
０ 引言
太 阳能相变蓄热 复合土壤源热 泵系统是 以太 阳能 和
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王芳 针对太 阳能地源热泵供热量 的波动性问题 ， 在 哈尔滨工业大学的实验 系统 中设置了蓄热装置 ， 用相变 利 蓄热材料的蓄 、 放热特性 ， 达到 系统供热量稳 定性 的目的。 通过研究带有蓄热装 置的太 阳能 地源热泵 系统 的运行模 式和转换条件 ， 使系统运 行时能够 处于最 佳运行工 况 ， 提 高 了整个 系统的总平均制热系数。 河北工程大学 的谷铁 柱 等在石家庄 进行 的太 阳能 相变蓄热辅助地源热泵 系统研究得 出： 真空管太阳能集热
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太 阳能 相 变蓄 热 复 合 土壤 源 热 泵 系统 的研 究
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太 阳能相变蓄热复合土壤 源热泵 系统 的研究还处 于
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该实验是在河北省科学院能源研究所 实验室进行 的。
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地源热泵系统 、 空调末端 系统 和数据采集系统等组成 。 在 以前 的研究 中发现太阳能集热器 的进 口温度 （ 平均 ２ ｃ） ５ｑ 比热 泵机组 中蒸 发器 的进 口温 度 （ 平均 ７ ｏ 要 高 Ｃ）
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