维度网讯，加拿大卡尔加里大学的研究人员探索了将空气源热泵（ASHP）与空气式太阳能集热器（SAC）结合用于寒冷气候下辐射地板供暖的热力学性能。该系统在瞬态系统仿真工具（TRNSYS）中针对卡尔加里环境条件进行了模拟。

“集成了太阳能和辐射地板供暖的热泵具有实现高效能的潜力，”学者们表示。“然而，在寒冷气候下组合系统的性能仍然没有得到广泛研究。此外，空气再循环及其相关控制逻辑对与空气源热泵ASHP耦合的SAC性能的影响也尚未被广泛探讨。”

主要加热组件是一台额定制热能力10.52 kW的空气源热泵ASHP，工作温度范围-25°C至35°C，以45°C水温供应辐射地板供暖。热水存储在300 L的热能存储水箱中，并配备辅助加热器备用。为改善空气源热泵ASHP冬季性能，使用带有黑色涂层铝吸热板的非玻璃SAC，预热进入蒸发器的室外空气，空气质量流量1 kg/s，面积16至40 m²。

与以往研究不同，该系统引入了来自热泵蒸发器的空气再循环：当出口空气温度超过环境温度时，空气被重新引导回SAC；否则环境空气直接供给SAC。研究中建模的建筑是一座单层平房，面积79.15平方米，供暖恒温器设为22°C，辐射地板供暖为主。

“将空气源热泵ASHP与SAC耦合改善了性能系数（COP），从2-4提高到2-6，尤其是在冬季和白天有太阳辐射时，”学者们强调。“在-25°C下限运行时，集成40 m²的SAC使空气源热泵ASHP的年平均COP提高7%，每年减少256 kWh能耗。”集成更大面积SAC可进一步提升COP并降低电力消耗。集成SAC使系统能在-25°C恶劣条件下有效运行，性能与无SAC的空气源热泵ASHP在约-15°C时相当。

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