多目標優(yōu)化的太陽能吸收式熱泵性能分析

王洪利，張強，唐琦龍，賈寧

(華北理工大學 冶金與能源學院，河北 唐山 063009)

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多目標優(yōu)化的太陽能吸收式熱泵性能分析

王洪利，張強，唐琦龍，賈寧

(華北理工大學 冶金與能源學院，河北 唐山 063009)

太陽能集熱器；吸收式熱泵；性能分析；多目標優(yōu)化；模型

太陽能吸收式熱泵利用的能源為清潔可再生的太陽能，對環(huán)境影響程度很小。基于8 000 m2廠房冬季供暖的負荷設計，建立了太陽能吸收式熱泵系統(tǒng)模型，并進行了性能分析。研究結果表明，太陽能吸收式熱泵系統(tǒng)性能隨發(fā)生器濃溶液出口溫度、吸收器稀溶液出口溫度以及吸收器壓力的增加而增加，在給定范圍內存在最優(yōu)值。通過建立的多目標優(yōu)化數學模型，獲得了太陽能吸收式熱泵系統(tǒng)評價函數VF，并找到最優(yōu)工況。

20 世紀 50 年代初，太陽能利用的先驅者 Jodan 和 Therkeld 指出了太陽能熱泵系統(tǒng)的優(yōu)越性，即可同時提高太陽能集熱器效率和熱泵系統(tǒng)的性能。Sporn 等人于 1955年首次提出直膨式太陽能熱泵的概念[1]。此后，在全世界范圍引起了對太陽能熱泵的研究熱情。如2000年瑞典、瑞士、芬蘭的新建建筑采暖系統(tǒng)中，熱泵采暖分別占到市場份額的 95 %、36 %、10 %[2]。早期的太陽能熱泵系統(tǒng)多是集中向公共設施或民用建筑供熱的大型系統(tǒng)，但是由于效率較低，初投資較大等原因沒有推廣開來。后來，出現了向用戶供應熱水的太陽能熱泵系統(tǒng)，特別是近些年來，供應40～70 ℃的中溫熱水的系統(tǒng)引起了人們廣泛的興趣，相繼有眾多的研究者都對此進了深入研究[3]。……