意大利巴里理工大学和帕多瓦大学研发混合热能存储PVT热泵系统
2026-05-12 15:54
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维度网讯,意大利巴里理工大学与帕多瓦大学的研究人员开发了一种用于生活热水生产的光伏-光热驱动住宅热泵系统,该系统采用混合热能存储概念,由一个填充床潜热热能存储单元补充一个显热热能存储缓冲器。

这种系统配置旨在增强灵活性,将快速响应的潜热存储与显热存储的缓冲能力相结合,以平滑热量供需不匹配。填充床潜热存储用于提高能量密度,在保持高热性能的同时减少存储容积需求。系统使用PVT集热器提供电能和热能,热泵作为备用热源。

通讯作者Aminhossein Jahanbin告诉《光伏》杂志:“这种系统设计的目标是捕获多余PVT热量并将其转移到需求峰值时段,同时限制辅助电力使用。更具体地说,该研究量化了存储-热泵接口处基于温度的路由策略如何影响可用热量质量、热泵运行和季节性性能。”

研究人员使用MATLAB和TRNSYS开发了一个协同仿真框架,以1分钟时间步长模拟了一座五层住宅楼(位于巴里)的年度性能。分析了四种配置:在PVT场下游引入PB-LHTES单元、用水源热泵替代空气源热泵并在负载侧集成PB-LHTES,以及一个参考案例。

分析显示,配置3(条件性热路由)效果最佳,热泵性能系数从参考案例的约2.5提升至约4.3;可再生能源因子在配置1中夏季峰值达到75%至80%,在配置2和3中全年稳定在约40%至60%。

Jahanbin表示:“总体而言,结果表明,在PVT驱动的DHW系统中,主要性能提升并非通过存储集成单独实现,而是通过混合潜热-显热存储与温度感知路由策略的协同耦合实现的。”相关论文《用于PV/T辅助热泵生活热水系统的混合填充床潜热和显热热存储路由策略》近期发表在《应用热工程》期刊上。

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