低溫蓄能型太陽能輔助空氣源熱泵系統(tǒng)供熱與蓄熱特性研究

　　摘 要： 文章基于結(jié)冰釋熱和融冰蓄熱運(yùn)行模式，對低溫蓄能型太陽能輔助空氣源熱泵系統(tǒng)特性開展了實(shí)驗(yàn)研究。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：結(jié)冰釋熱運(yùn)行模式下，相變蓄能換熱器內(nèi)結(jié)冰率達(dá)到 56.03%時(shí)，壓縮機(jī)平均供熱性能系數(shù)為 4.14，其中，潛熱供熱階段的平均供熱性能系數(shù)為 3.91，這說明以水作為低溫相變蓄能材料時(shí)，通過合理設(shè)計(jì)相變蓄能換熱器結(jié)構(gòu)與控制其結(jié)冰率，可以實(shí)現(xiàn)熱泵的高效運(yùn)行;蓄熱循環(huán)熱水的供水溫度和流量是影響相變蓄能換熱器的蓄熱速度的重要參數(shù)，當(dāng)蓄熱循環(huán)熱水的供水溫度與流量的乘積低于 0.333 3 kg·℃/s 時(shí)，所需蓄熱時(shí)間較長，不適合冬季日間進(jìn)行太陽能蓄熱;提高蓄熱循環(huán)熱水的流量和供水溫度有助于提高相變蓄能換熱器的蓄熱速率，增加蓄熱量;當(dāng)蓄熱循環(huán)熱水的供水溫度較低時(shí)，相變蓄能換熱器的蓄熱速率隨蓄熱循環(huán)熱水流量的增加呈線性增加，但當(dāng)蓄熱循環(huán)熱水的供水溫度升高時(shí)，相變蓄能換熱器蓄熱速率的增加速度隨蓄熱循環(huán)熱水流量的增加而減小。 因此，應(yīng)結(jié)合蓄熱輸送能耗與太陽能集熱效率對蓄熱循環(huán)熱水的供水溫度和流量進(jìn)行優(yōu)化。

　　關(guān)鍵詞： 太陽能輔助空氣源熱泵; 低溫蓄能; 結(jié)冰釋熱; 融冰蓄熱

　　胡文舉; 胡鵬程; 邵正日; 常默寧; 楊靈艷， 可再生能源 發(fā)表時(shí)間：2021-11-16

　　0 引言

　　太陽能與空氣源熱泵互補(bǔ)供熱的方案主要有兩種， 分別為太陽能-空氣源熱泵聯(lián)合供熱和以太陽能為低位熱源的空氣源熱泵供熱。 聯(lián)合供熱方案須要太陽能集熱溫度與建筑用熱溫度相匹配、太陽能與空氣源熱泵供熱互補(bǔ)。王亮、武曉偉、魏澤輝和祝彩霞對太陽能與空氣源熱泵聯(lián)合供熱進(jìn)行研究，研究結(jié)果表明，通過優(yōu)化、匹配系統(tǒng)的運(yùn)行和控制模式可以有效提高系統(tǒng)能效， 降低系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用[1]~[4]。 與聯(lián)合供熱方案相比，將太陽能作為空氣源熱泵低位熱源的供熱方案具有太陽能集熱溫度低、集熱溫度范圍寬的優(yōu)點(diǎn)，因而備受學(xué)者關(guān)注。 陳忠梅和 Liu Y 通過研究太陽能作為空氣源熱泵輔助低位熱源時(shí)的供熱方式、 性能影響因素、調(diào)控方法發(fā)現(xiàn)，以太陽能作為空氣源熱泵低位熱源有助于提高空氣源熱泵的供熱能力和性能，在低溫工況下的效果尤其顯著[5]，[6]。 李蓉提出一種太陽能空氣換熱器， 并對基于該換熱器的空氣源熱泵性能進(jìn)行研究， 得到了換熱器的最優(yōu)長寬比[7]。 為克服太陽能不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，曲德虎、倪龍和葉佳雨研究了一種基于 6~9 ℃相變蓄能材料的太陽能輔助空氣源熱泵系統(tǒng)，研究結(jié)果表明，該系統(tǒng)的靈活性、制熱性能和穩(wěn)定性優(yōu)于常規(guī)熱泵，其中，系統(tǒng)的核心設(shè)備-相變蓄能換熱器的結(jié)構(gòu)、工質(zhì)參數(shù)是影響該系統(tǒng)性能和特性的重要因素[8]~[10]。閆澤濱提出了一套太陽能相變蓄熱型空氣源熱泵復(fù)合供熱系統(tǒng)，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)有效提高了空氣源熱泵的供暖性能和可靠性[11]。 水是一種性能優(yōu)良的蓄熱材料。近年來，以水為低溫相變材料的熱泵技術(shù)受到學(xué)者關(guān)注， 研究表明以水為熱泵低溫相變蓄能材料是可行的， 且太陽能集熱器集熱效率較高[12]~[15]。

　　本文提出一種以水為相變蓄能材料的低溫蓄能型太陽能輔助空氣源熱泵系統(tǒng)， 并在結(jié)冰釋熱和融冰蓄熱運(yùn)行模式下， 對該系統(tǒng)的供熱與蓄熱特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。

　　1 系統(tǒng)原理和實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建

　　1.1 低溫蓄能型太陽能輔助空氣源熱泵系統(tǒng)原理

　　我國北方寒冷與嚴(yán)寒地區(qū)，日夜溫差較大。因此，一些地區(qū)雖然日間氣溫適宜空氣源熱泵運(yùn)行，但夜間氣溫較低，導(dǎo)致熱泵能效低，制熱量不能滿足供熱需求。以北京地區(qū)為例，對供暖季各溫度段的小時(shí)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表 1 所示。

　　由表 1 可知：低于 0 ℃的時(shí)間共計(jì) 1 532 h，其中夜間小時(shí)數(shù)占比為 79.5%; 低于-5 ℃的時(shí)間共計(jì) 583 h，其中夜間小時(shí)數(shù)占比為 86.8%。 這意味著提高空氣源熱泵夜間運(yùn)行能效很重要。為解決空氣源熱泵夜間運(yùn)行能效低的問題，本文提出低溫蓄能型太陽能輔助空氣源熱泵系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。

　　低溫蓄能型太陽能輔助空氣源熱泵系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、四通閥、室內(nèi)側(cè)空氣換熱器、熱力膨脹閥、室外側(cè)空氣換熱器、低溫相變蓄能換熱器、太陽能集熱器組成。本文系統(tǒng)運(yùn)行原理：太陽能集熱器日間集取的太陽能， 通過蓄熱循環(huán)熱水輸送至低溫相變蓄能換熱器來實(shí)現(xiàn)相變蓄熱; 當(dāng)夜間室外空氣溫度較低時(shí)， 來自熱力膨脹閥的低溫制冷劑不再流經(jīng)室外側(cè)空氣換熱器， 而是直接經(jīng)電磁三通閥進(jìn)入低溫相變蓄能換熱器， 完成蒸發(fā)吸熱過程。 低溫蓄能型太陽能輔助空氣源熱泵系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)： ①可以實(shí)現(xiàn)夜間室外空氣低溫時(shí)段熱泵的高效運(yùn)行; ②太陽能集熱器可在低溫條件下進(jìn)行集熱，太陽能集熱器的集熱效率較高;③太陽能與空氣能互補(bǔ)，提高了供熱的可靠性。對于低溫蓄能型太陽能輔助空氣源熱泵系統(tǒng)， 合適的相變蓄能材料與合理的相變蓄能換熱器結(jié)構(gòu)是保證系統(tǒng)高效、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。 目前，常用的低溫相變蓄能材料及其熱物性參數(shù)如表 2 所示。

　　由表 2 可知，水的相變溫度較低，但其具有相變潛熱大、密度高、導(dǎo)熱系數(shù)大、不失效、容易獲取、無毒、無污染、無腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。 因此，本文選定水作為低溫相變蓄能材料。此外，為強(qiáng)化相變蓄能材料側(cè)的傳熱性能，并使之適應(yīng)多種運(yùn)行模式，本文設(shè)計(jì)了一種翅片管式相變蓄能換熱器 (以下簡稱為相變蓄能換熱器)。相變蓄能換熱器中制冷劑與載冷劑的換熱銅管交叉排布， 翅片間隙內(nèi)充注相變蓄能材料(水)。 相變蓄能換熱器結(jié)構(gòu)圖與實(shí)物圖如圖 2 所示，結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 3 所示。

　　1.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建

　　圖 3 為結(jié)冰釋熱與融冰蓄熱運(yùn)行模式下，低溫蓄能型太陽能輔助空氣源熱泵系統(tǒng)特性實(shí)驗(yàn)原理與測點(diǎn)布置圖。

　　實(shí)驗(yàn)用壓縮機(jī)的額定制冷量為 2 480 W，額定功率為 735 W。實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用恒溫水浴模擬太陽能集熱器。 實(shí)驗(yàn)臺(tái)布置的溫度測點(diǎn)共計(jì) 18 個(gè)，其中，6 個(gè)分別置于壓縮機(jī)吸、排氣管口和相變蓄能換熱器的制冷劑、載冷劑(2 路)管進(jìn)出口;另外 12 個(gè)分別置于相變蓄能換熱器內(nèi)距底部 5，10 cm 和 15 cm 的平面上 (分別記為 A 平面、B 平面、C 平面)。 用于測溫的熱電偶的精度為±0.1 ℃;壓縮機(jī)吸、 排氣壓力采用 2 個(gè)精度為 0.5 級(jí)、 量程為 0~2.5 MPa 的壓力傳感器測量; 相變蓄能換熱器蓄熱循環(huán)熱水的流量采用精度為 1.5 級(jí)、 量程為 60~600 L/h 的流量計(jì)測量; 壓縮機(jī)功率采用精度為±(0.4%讀數(shù)+0.1%量程) 的功率計(jì)測量。 實(shí)驗(yàn)時(shí)，相變蓄能換熱器內(nèi)總充水量為 0.18 m3 ，熱泵的室內(nèi)側(cè)空氣換熱器置于溫度為 20 ℃的房間內(nèi)。結(jié)冰釋熱運(yùn)行模式實(shí)驗(yàn)時(shí)，相變蓄能換熱器內(nèi)初始水溫約為 10 ℃。 融冰蓄熱運(yùn)行模式實(shí)驗(yàn)時(shí)，先使熱泵在相同室內(nèi)工況下以結(jié)冰釋熱模式運(yùn)行，當(dāng)相變蓄能換熱器內(nèi)水溫和壓縮機(jī)特征參數(shù)達(dá)到預(yù)定值時(shí)，再進(jìn)行融冰蓄熱實(shí)驗(yàn)。本文開展了蓄熱循環(huán)熱水的供水溫度分別為 6，12 ℃和 18 ℃，流量分別為 200，320 L/h 和 430 L/h， 共 9 種工況的融冰蓄熱實(shí)驗(yàn)。

　　2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

　　2.1 結(jié)冰釋熱運(yùn)行模式下熱泵供熱性能與特性

　　2.1.1 相變蓄能換熱器內(nèi)水溫隨時(shí)間的變化

　　由圖 4 可知，實(shí)驗(yàn)初始 60 min，相變蓄能換熱器內(nèi)測點(diǎn)水溫快速降至 0 ℃， 這是因?yàn)樵摃r(shí)段相變蓄能換熱器內(nèi)的水以釋放顯熱為主。此外，該時(shí)段各測點(diǎn)降溫速度基本一致， 這表明相變蓄能換熱器具有良好的換熱性能。60 min 后，相變蓄能換熱器各測點(diǎn)溫度變化緩慢(約為 0 ℃)，這表明相變蓄能換熱器進(jìn)入潛熱釋熱階段。 雖然潛熱釋熱過程中各平面上測點(diǎn)降溫速度不同， 但變化規(guī)律類似。其中，A 平面上的 1，2 測點(diǎn)在第 100 分鐘完成相變;3，4 測點(diǎn)在第 180 分鐘完成相變。 這是因?yàn)?A 平面距制冷劑入口最近，因此，最先完成結(jié)冰釋熱。A 平面上 4 個(gè)測點(diǎn)完成相變后(此時(shí)相變蓄能換熱器內(nèi)的水凝結(jié)為冰)， 冰溫逐漸降低，此時(shí)各測點(diǎn)進(jìn)入顯熱釋熱階段。 300 min 左右時(shí)，A 平 面 上 的 4 個(gè) 測 點(diǎn) 的 溫 度 分 別 降 至 -2.454， -2.728，-2.347 ℃和-2.042 ℃，之后 4 個(gè)測點(diǎn)溫度迅速降低。這是因?yàn)楸谋葻崛葺^小，導(dǎo)致測點(diǎn)降溫快。由圖 4 還可以看出：相變蓄能換熱器從下至上相變釋熱時(shí)間逐漸變長;B 平面上的 1，2，4 測點(diǎn)在第 180 分鐘完成潛熱釋熱， 但測點(diǎn) 3 至實(shí)驗(yàn)結(jié)束仍未完成潛熱釋熱;C 平面上的 4 個(gè)測點(diǎn)從第 60 分鐘開始潛熱釋熱，至實(shí)驗(yàn)結(jié)束仍未完成潛熱釋熱。

　　2.1.2 結(jié)冰釋熱運(yùn)行模式下熱泵動(dòng)態(tài)特性

　　圖 5 為結(jié)冰釋熱運(yùn)行模式下，壓縮機(jī)吸、排氣壓力隨時(shí)間的變化情況。

　　由圖 5 可知，在實(shí)驗(yàn)初始 60 min 內(nèi)，壓縮機(jī)的吸、排氣壓力整體呈下降趨勢，且吸、排氣壓力波動(dòng)較大。 這是因?yàn)橄嘧冃钅軗Q熱器內(nèi)水溫逐漸降低導(dǎo)致壓縮機(jī)吸、排氣壓力逐漸降低。 同時(shí)，由于相變蓄能換熱器內(nèi)的水存在自然對流， 使得換熱器內(nèi)水溫存在波動(dòng)，導(dǎo)致壓縮機(jī)吸、排氣壓力發(fā)生波動(dòng)。60 min 后，相變蓄能換熱器進(jìn)入結(jié)冰釋熱階段， 壓縮機(jī)吸、 排氣壓力分別由0.39，1.38 MPa 緩慢降低至第 300 分鐘的 0.377 5，1.36 MPa。 從第 290 分鐘開始，壓縮機(jī)吸、排氣壓力迅速降低。 這是由于相變蓄能換熱器內(nèi)結(jié)冰率升高以及冰溫的迅速降低， 使相變蓄能換熱器釋熱速率迅速降低導(dǎo)致的。

　　由圖 6 可知， 壓縮機(jī)功率的變化趨勢與壓縮機(jī)排氣壓力類似。 在初始 60 min 的顯熱釋熱階段，壓縮機(jī)功率整體呈下降趨勢且具有波動(dòng)性，平均值約為 545 W。 隨后，由于相變蓄能換熱器釋熱速度逐漸變小，導(dǎo)致壓縮機(jī)功率由 540 W 逐漸降低至第 297 分鐘的 530 W。

　　2.1.3 結(jié)冰釋熱運(yùn)行模式熱泵性能分析

　　為分析在結(jié)冰釋熱運(yùn)行模式下， 相變蓄能換熱器和熱泵的性能，本文在結(jié)冰釋熱實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，向相變蓄能換熱器通入蓄熱循環(huán)熱水， 使水溫恢復(fù)至實(shí)驗(yàn)初始溫度。 蓄熱循環(huán)熱水向相變蓄能換熱器釋放的熱量即為相變蓄能換熱器結(jié)冰釋熱量，其計(jì)算式為 Qc=∑Cw×Mfw×(Tin-Tout)×Δt (1)式中：Qc 為相變蓄能換熱器結(jié)冰釋熱量，kJ;Cw 為蓄熱循環(huán)熱水的比熱容，kJ/(kg ℃);Mfw 為蓄熱循環(huán)熱水的流量，kg/s;Tin 為相變蓄能換熱器進(jìn)口處蓄熱循環(huán)熱水的溫度，℃;Tout 為相變蓄能換熱器出口處蓄熱循環(huán)熱水的溫度;Δt 為蓄熱時(shí)間，s。

　　由于顯熱釋熱階段各測點(diǎn)溫度變化具有較好的一致性， 假定相變蓄能換熱器內(nèi)的水與換熱器具有相同的溫度， 可得到相變蓄能換熱器和相變蓄能換熱器內(nèi)的水的顯熱釋熱量的計(jì)算式分別為 QHE=CHE×MHE×ΔTHE (2) QW=Cw×Mfw×ΔTHE (3)式中：QHE 為相變蓄能換熱器結(jié)冰釋放的顯熱量， kJ;CHE 為相變蓄能換熱器比熱容，kJ/(kg·℃);MHE 為相變蓄能換熱器的質(zhì)量，kg;Mw 為相變蓄能換熱器內(nèi)水的質(zhì)量，kg/s;ΔTHE 為相變蓄能換熱器顯熱釋熱前后溫差，℃;QW 為顯熱釋熱階段相變蓄能換熱器內(nèi)的水釋放的顯熱量，kJ。

　　相變蓄能換熱器內(nèi)的水結(jié)冰時(shí)釋放的潛熱釋熱量 QL 的計(jì)算式為 QL=QC-QHE-QW (4)壓縮機(jī)平均制熱性能系數(shù) COP 的計(jì)算式為 COP= W+QC W (5)式中：W 為壓縮機(jī)耗功，kJ。釋熱結(jié)束時(shí)， 相變蓄能換熱器內(nèi)水的結(jié)冰率 φ 的計(jì)算式為 φ= QL MWqL (6)式中：qL 為相變蓄能換熱器內(nèi)水的凝結(jié)潛熱，kJ/kg。

　　表 4 為相變釋熱過程能量組成與熱泵性能。由表可知，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，相變蓄能換熱器內(nèi)水的結(jié)冰率 達(dá) 到 56.03%， 壓縮機(jī) 的平 均 性 能 系 數(shù) 為4.14。 其中：潛熱供熱階段，壓縮機(jī)的平均性能系數(shù)為 3.91;顯熱供熱階段，壓縮機(jī)的平均性能系數(shù)為 5.057。 這表明以水作為低溫相變蓄能材料時(shí)，通過合理設(shè)計(jì)相變蓄能換熱器與控制其內(nèi)的結(jié)冰率可以實(shí)現(xiàn)熱泵的高效運(yùn)行。

　　2.2 相變蓄能換熱器融冰蓄熱特性分析

　　2.2.1 相變蓄能材料的溫度隨時(shí)間的變化

　　融冰蓄熱實(shí)驗(yàn)前，熱泵在相同工況下運(yùn)行，直至結(jié)冰釋熱實(shí)驗(yàn)結(jié)束， 相變蓄能換熱器溫度和壓縮機(jī)的特征參數(shù)基本保持一致。因此，可認(rèn)為相變蓄能換熱器各融冰蓄熱實(shí)驗(yàn)的初始溫度相同，其結(jié)冰率均為 56.03%。 圖 7 為在融冰蓄熱運(yùn)行模式下，蓄熱循環(huán)熱水的流量為 430 L/h，供水溫度為 12 ℃時(shí)，相變蓄能換熱器內(nèi)各測點(diǎn)水溫隨時(shí)間的變化情況。

　　由于蓄熱循環(huán)熱水自上而下依次流經(jīng) C 平面、B 平面、A 平面。因此，相變先從 C 平面開始。由圖 7 可知：C 平面上的 3，4 測點(diǎn)快速完成融冰蓄熱后水溫逐漸上升，1，2 測點(diǎn)分別在第 15 ，20 分鐘完成相變后，溫度逐漸升高;位于 B 平面上的 4 個(gè)測點(diǎn)分別于第 25，35，42 ，65 分鐘完成相變蓄熱后水溫逐漸升高; 位于平面 A 上的 4 個(gè)測點(diǎn)分別于第 65，75，82 ，100 分鐘完成相變蓄熱后溫度迅速上升。 至第 170 分鐘，12 個(gè)測點(diǎn)的溫度約等于蓄熱循環(huán)熱水的供水溫度。 與釋熱過程相比，相變蓄能換熱器蓄熱耗時(shí)較短。 分析其主要原因：①冰的融化使相變蓄能換熱器內(nèi)的水在換熱器內(nèi)發(fā)生流動(dòng)，強(qiáng)化了換熱;②融冰過程中，蓄熱循環(huán)熱水和冰間的溫差較大，強(qiáng)化了換熱。

　　2.2.2 蓄熱水溫與流量對蓄熱速率的影響

　　圖 8 為蓄熱循環(huán)熱水的供水溫度為 12 ℃，流量分別為 200，320 L/h 和 430 L/h 時(shí)， 相變蓄能換熱器的蓄熱速率隨時(shí)間的變化情況。

　　由圖 8 可知： 蓄熱循環(huán)熱水的流量分別為 200，320 L/h 和 430 L/h 時(shí)， 相變蓄能換熱器的平均 潛 熱 蓄 熱 速 率 分 別 為 2.38，3.83 kW 和 4.30 kW，潛熱釋熱結(jié)束后，顯熱蓄熱階段的平均蓄熱速率分別為 0.89，1.05 kW 和 1.29 kW; 蓄熱速率隨時(shí)間逐漸降低，蓄熱循環(huán)熱水的流量越大，蓄熱時(shí)間越短。 這是因?yàn)樾顭嵫h(huán)熱水流量的增加導(dǎo)致蓄熱循環(huán)熱水的出水溫度升高， 蓄熱循環(huán)熱水與相變蓄能換熱器間的溫差變大。 由圖 8 還可以看出，在潛熱蓄熱階段，隨著蓄熱循環(huán)熱水的流量的增加，蓄熱速率的增加量逐漸變小。這是因?yàn)橄嘧冃钅軗Q熱器出口處的水溫受入口水溫的限制，相變速率的增加速度隨蓄熱循環(huán)熱水流量的增加而變小。

　　由圖 9 可知， 蓄熱循環(huán)熱水的供水溫度是影響相變蓄熱器蓄熱速率的重要因素。 蓄熱循環(huán)熱水的供水溫度為 6 ℃時(shí)， 將蓄熱循環(huán)熱水的流量由 200 L/h 增加至 430 L/h 時(shí)，可使相變蓄能換熱器的蓄熱速率由 1.13 kW 線性增加至 1.925 kW。然而，當(dāng)蓄熱循環(huán)熱水的供水溫度升高時(shí)，蓄熱量增加的速度隨蓄熱循環(huán)熱水流量的增大而減小，呈非線性。例如，將蓄熱循環(huán)熱水的供水溫度增加至18 ℃， 當(dāng)蓄熱循環(huán)熱水的流量由 200 L/h 增加至320 L/h 時(shí)， 蓄熱速率由 3.86 kW 增加至 4.73 kW; 當(dāng)蓄熱循環(huán)熱水的流量由 320 L/h 增加至 430 L/h 時(shí)，蓄熱速率由 4.73 kW 增加至 4.95 kW。蓄熱循環(huán)熱水的供水溫度與流量的乘積可表征輸入相變蓄能換熱器的能量。 當(dāng)該乘積低于 0.333 3kg·℃/s(蓄熱循環(huán)熱水的流量為 200 L/h、供水溫度為 6 ℃)時(shí)，蓄熱速率低于1.13 kW;當(dāng)該乘積為 0.533 3 kg·℃/s (蓄熱循環(huán)熱水的流量為 320 L/h、供水溫度為 6 ℃)時(shí)，蓄熱速率為 1.623 kW，高于潛熱取熱速率(1.514 kW)。

　　由圖 9 還可以看出， 蓄熱循環(huán)熱水的流量較低時(shí)， 蓄熱速率隨蓄熱循環(huán)熱水供水溫度的升高近似呈線性增加。 但當(dāng)蓄熱循環(huán)熱水的流量增加時(shí)， 蓄熱速率升高的速度隨蓄熱循環(huán)熱水供水溫度的增加而變小。 由于蓄熱循環(huán)熱水的流量會(huì)影響輸送泵能耗， 蓄熱循環(huán)熱水的供水溫度會(huì)影響太陽能集熱器效率。因此，應(yīng)結(jié)合蓄熱輸送能耗與太陽能集熱效率對蓄熱循環(huán)熱水的供水溫度和流量進(jìn)行優(yōu)化。

　　2.2.3 蓄熱水溫與流量對蓄熱量及蓄熱時(shí)間的影響蓄熱循環(huán)熱水的供水溫度不同時(shí)， 相變蓄能換熱器蓄熱量如圖 10 所示。

　　由圖 10 可知，當(dāng)蓄熱循環(huán)熱水的供水溫度從 6 ℃分別升高至 12，18 ℃時(shí)，相變蓄能換熱器內(nèi)水的顯熱蓄熱量分別由 4 021.27 kJ 升高至 8 408.1， 12 794.9 kJ，顯熱量占比由 15.6%分別升高至 27.9%， 37.1%;相變蓄能換熱器總蓄熱量由26 597.9 kJ 升高至 31 130.2，35 662.6 kJ， 總蓄熱量分別提高了 17.1%，34.1%。 因此，增加蓄熱循環(huán)水供水溫度可以提高顯熱蓄熱量，同時(shí)提高了總蓄熱量。

　　蓄熱循環(huán)熱水的供水溫度、流量不同時(shí)，相變蓄能換熱器所需蓄熱時(shí)間如圖 11 所示。 由圖可知， 在蓄熱循環(huán)熱水的供水溫度為18 ℃工況下，蓄熱循環(huán)熱水的流量由 430 L/h 分別降低至 320， 200 L/h 時(shí) ， 相 變 蓄 能 換 熱 器 的 蓄 熱 時(shí) 間 分 別由162 min 升高至 192，254 min，分別增加了18.5%。