工程热力学课程设计光伏太阳能热泵概要

1、 nullnull在第 4 章提到的工况下，选取t p 为 30进行分析。此时 COP 为 6.88，制热功 率为 544.1W/m2,而功能要求加热功率达到 2916.7W， 因此需要购置电池板 5.4m2。 当前单晶硅电池的价格约为 450 元/m2,加之逆变器等配套设备，该部分投资约为 3600 元。加上热泵投资 3500 元，总费用为 7100 元。 假设全年有 340 天电池可以正常工作，每天发电 6 小时，根据第 4 章中的分 析，发电功率平均为 120W/m2,经计算全年可发电 1321.9 度。全年有 4 个月 COP 值为 6.88，其余时间取平均值 4，可以得到全年压缩机耗

2、电 458.0 度，因此全年 可以净发电 863.9 度，收益 432.0 元。 5.5 结论 将以上结果列成表格 装置 电热水器 太阳能热水器 空气源热泵 光伏太阳能热泵 设备投资 1000 元 2000 元 4000 元 7100 元 年费用 1064.6 元 354.9 元 266.1 元 收入 432.0 元 经过比较可以看到，如果 PV-SAHP 系统的稳定性足够好，相比于电热水器、 太阳能热水器、空气源热泵多花的投资分别可以在 4 年、6.5 年、4.4 年内收回。 考虑到光伏系统可以转化太阳能，对节能的贡献也是不可忽视的。 6.结论 本文对于光伏太阳能热泵系统进行了原理、能效和经

3、济性的分析。由于选取 的模型是理想的， 与现实情况会有一些偏差， 但对于考察 PV-SAHP 系统的产出和 可行性还是有一定指导意义的。 相比其他形式的取热方式，PV-SAHP 由于光伏蒸发器温度更高而更加节能， 且能输出电能这一高品位能量。而相比单一的光伏电池，该系统又能电热两用， 提高光伏的转化效率。 目前制约其发展的仍是设备价格， 若其成本问题得到解决， 则对于太阳能的综合利用是有很大意义的。 参考文献 1 史琳，吴晓敏，段远源. 工程热力学M.北京，清华大学出版社，2011. 2 2013-2017 年中国光伏发电产业市场前瞻与投资战略规划分析报告 3 许忠良.浅谈空气能热水器的应用J

4、.建筑节能.2012. 4 何汉峰.光伏太阳能热泵的动态分布参数模拟与实验研究D.中国科学技术大 学.2008 5Jr.E.C.Kern,M.C.Russell. CombinedPhoto-Voltaic and Thermal Hybrid Collector SystemJ. 1978. 6刘可亮.光伏太阳能热泵的理论和实验研究D.中国科学技术大学.2007 7裴刚.光伏太阳能热泵系统及多功能热泵系统的综合性能研究 D. 中国科学技 术大学.2006. 8 冯琳.光伏太阳能热泵系统的模拟研究和经济性分析D.南京理工大学.2011 9 李郁武 . 直膨式太阳能热泵热水器热力性能分析及优化设计 J. 太阳能学报 2007 10汤珂、金圣涵、杜强、金滔.太阳能电池与热泵热水器联合运行系统性能分析 J.新能源及工艺.2010 11吕学梅、孙宗义、曹张驰、张磊.电池板温度及辐射量变化对光伏发