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中国土木工程学会燃气分会会刊

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光伏光热联合热泵热水系统仿真优化及经济性

论文作者尹梓壮1、2,王强1、2,王玉博1、3,杜宇轩4,田忠奇4杂志期数2023年2月刊
关键词光伏光热;水源热泵;PV/T集热器;热水系统;经济性
作者单位(1.山东建筑大学热能工程学院,山东济南250101;2.山东省碳中和技术创新中心,山东济南250101;3.山东毫瓦特新能源有限公司,山东聊城252000;4.山东美的楼宇设备销售有限公司,山东济南250006)
针对济南市某别墅生活热水需求,采用TRNSYS软件建立PV/T(光伏光热)联合热泵系统(PV/T集热器联合水源热泵机组)仿真模型。将最小系统生命周期成本作为目标,对优化变量(PV/T集热器面积、PV/T集热器倾角、集热水箱容积、蓄热水箱容积、水源热泵机组额定制热量)进行寻优,确定PV/T联合热泵系统最佳设备配置。将燃气热水器制备生活热水方案作为对比方案,评价PV/T联合热泵系统的经济性。当PV/T集热器面积为20 m2、PV/T集热器倾角为30°、集热水箱容积为3 m3、蓄热水箱容积为1 m3、水源热泵机组额定制热量为5.6 kW时,系统生命周期成本最小。水源热泵机组额定制热量对系统生命周期成本影响最大,PV/T集热器倾角影响最小。PV/T联合热泵系统与对比方案的差额投资回收期为2.1 a,PV/T联合热泵系统的经济性理想。
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