热科学与技术

作者：王翠苹,田浩宇,唐晓东,汤瑾,朱晓敏,杨美玲,张雨生

单位：山东科技大学土建学院清洁能源实验室,山东科技大学土建学院清洁能源实验室,青岛新奥清洁能源有限公司,山东科技大学土建学院清洁能源实验室,青岛新奥清洁能源有限公司,山东科技大学土建学院清洁能源实验室,山东科技大学土建学院清洁能源实验室

关键词：空气源热泵,相变储热,多能互补供热,显热蓄热,经济性分析,

基金：国家自然基金项目（52076125），青岛西海岸新区自主创新重点项目（2021-53）

基于我国的“双碳”目标背景，为满足北方低碳供暖需求，本文利用TRNSYS软件设计了含相变储热技术的多能互补系统，采用课题组前期开发的污泥水热解残渣负载三水乙酸钠的复合相变材料的储热物性参数，进行多能互补系统的性能模拟，实现能源系统的稳定供热。为获得不同工况下复合相变储热模块的经济效益及节能效果，与以水为介质的显热储热系统进行对比，并在6个典型城市气候条件下，对两种储热方式的多能互补系统进行性能参数的优化。因为复合相变材料使得热泵回水温度稳定，则6个城市内热泵本体性能系数（COP）提升20.5%、16.3%、6.2%、0、0、21.9%，相变储热辅助的系统COP较显热储热辅助的系统分别提升6.9%、-20.3%、-33.9%、48.9%、34.3%、19.3%，结果证明相变材料的应用可以有效改善热泵的运行效率，可以显著提升严寒地区的系统COP。由于所用的复合相变材料部分为污泥处理副产物，享受污泥处理补贴，并且多次循环失效后可以重新回收作为污泥处理碳源，因此大大降低了相变储热多能互补系统的全生命周期成本。

来源：2025年第5期

《热科学与技术》期刊编辑部

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