Para asegurar el funcionamiento estable del sistema de bomba de calor con fuente de calor compuesta en condiciones de trabajo complejas y optimizar aún más la correspondencia de energía razonable y eficiente entre los componentes del sistema, este artículo diseña e implementa un sistema de bomba de calor con fuente de calor compuesta sol-aire basado en una serie de microtubos. Se establece un modelo matemático del sistema utilizando el método de parámetros concentrados, y la validación y análisis del modelo se realizan basándose en datos experimentales, desde cuatro aspectos: eficiencia de generación de electricidad del sistema, eficiencia de recolección de calor, potencia de calefacción y coeficiente de rendimiento (COP). Utilizando el método de control de variables, se estudia el impacto de parámetros como la irradiación solar y la temperatura ambiente en el rendimiento del sistema de bomba de calor en los modos de funcionamiento fotovoltaico/solar-térmico y fuente de agua y aire, y se evalúan las características de funcionamiento de manera integral. Los resultados muestran que el modelo matemático establecido tiene una buena precisión, con un error relativo entre los valores simulados y experimentales entre ±15%. Los valores promedio de eficiencia de generación de electricidad y eficiencia de recolección de calor del sistema de bomba de calor con fuente de agua y aire fotovoltaico/solar-térmico son respectivamente del 13,91% y 41,14%, con un COP promedio de 2,29. Además, cuando la irradiación solar y la temperatura ambiente se utilizan respectivamente como variables únicas a 500 W/m2 y 15 °C, el COP del sistema aumenta respectivamente un 21% y un 29,8%.
关键词
Bomba de calor;Coeficiente de rendimiento;Fotovoltaica/solar-térmica;Rendimiento de transferencia de calor