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华体会体育光伏驱动的集成储能热泵系统的数值模拟与分析

2023-05-30 19:41:46
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  为了进一步降低冬季热泵系统的能耗,提出了一种新型的光伏驱动存储恒温存储系统。结果表明,储藏室的温度可以稳定地保持在-2.0°C~3.7°C。热泵系统的运行效率可保持在3.0~4.0之间,系统的平均性能系数(COP)可达到1.9,系统的运行功率为0 kW~0.7 kW。该系统产生的累计热量达到18.0kW·h,平均日累计用电量仅为6.8kW·h。该系统可为节能恒温存储提供设计依据。

  近几十年来,随着人口的快速增长和经济的发展,能源消耗显著增长,特别是在冷链行业。据统计,目前冷链、冷藏等制冷行业的能耗已达到总能源总量的12%。这是一种严重的能源浪费,华体会体育可再生能源的开发和利用已成为一项紧迫的任务。太阳能具有易于获取、安全、清洁的优点,已广泛应用于建筑和工业的供暖和发电。目前,太阳能在全球可再生能源市场中所占的份额已达到28.9 %。研究表明,太阳能光伏制冷系统可达到69.7%。目前,太阳能光伏已应用于制冷行业,这是目前许多学者的研究方向。

  目前,光伏驱动的蒸汽压缩制冷系统是最有前途的系统,对食品和疫苗的保存具有重要的研究意义。光伏与蒸汽压缩制冷系统的耦合方法主要分为光伏阵列与压缩机的直接耦合和通过逆变器的间接耦合。El-bahloul等人将一种带有电机和相变材料的光伏驱动的蒸汽压缩制冷系统用于农业运输的冷藏库。通过系统COP为1.2,实验验证了该系统的可行性。Lei等人对一个光伏驱动的冷却系统进行了研究,发现系统在阴天和晴天的平均冷却输出量分别为416 W和399 W,系统的平均性能分别为3.42和3.02。Han等人通过阻抗匹配控制策略实现了光伏驱动冷却系统的最大功率跟踪。实验结果表明,该系统的平均光伏转换效率为0.129,提高了83.7 %。

  本文建立了一种新型的光伏驱动储能恒温器系统。采用TRNSYS软件对系统进行仿真,获得相关数据和性能评价指标。验证了该系统的可行性和系统性能。并得出以下结论:

  (1)在新型光伏驱动储能恒温储能系统运行期间,恒温储能温度可保持在-2.0°C至3.7°C之间24小时。恒温存储的水温曲线与热泵运行过程的温度曲线和性能曲线一致,说明系统能够稳定连续运行。

  (2)热泵系统稳定运行时COP可达到3.0~4.0,系统平均COP可达到1.9。COP的变化主要受储热罐的吸热和放热过程的影响。

  (3)热泵系统的运行功率为0~0.7 kW,平均日功耗仅为6.8kW·h。热泵系统的累计产热量达到18.0kw·h,达到了节能减排的目的。编译 陈讲运

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