|
室外集放热热泵的室外板经过多次变化，目前已由日射受热面和里面有空气热交换翅片的铝压出，形成翅片附管的复数管并列配置。在日射受热面，安装薄膜系太阳电池，如果用太阳电池(PV)发电驱动冷媒压缩机，成为太阳能的热电混合使用，实现太阳热泵的太阳驱动和太阳热源并存。此外，供冷循环将太阳光发电提供给系统，而考虑自身用夜间减价电力蓄冷。
PV屋外集放热热泵的供暖集热运行模拟结果如下。设定的板面用南向45度倾斜设置，日射受热面积19.4m2，表面形成发电效率15%的太阳电池的电力联合系统，作为驱动压缩机电源。气象条件：选择东京晴好的2月5日，将蓄热槽水深经常维持在35℃的供暖负荷。在该日黎明前干球温度为3-4℃时，冷媒蒸发温度约为-5℃，由于吸收空气的显热和结霜的潜热，白天将空气热的一部分用置换形式进行太阳热集热，在日射量变大的正午，集热量超过20KW。此时由于也吸收空气热，利用增加板面积有改善COP的余地。日落以后，由于温度下降，风速也增加，翅片表面不发生结露和结霜。辐射一般成为放热的理由，由于天气晴好，温度低，阴天则成为集热的情况。
冷媒压缩机消费的电力，白天用太阳电池(PV)出力置换部分系统电力，供暖出力是在集热量加上压缩机消费电力。把它用压缩机消费电力除，得出 COP值，在正午COP为6，在用太阳热时，系统电力基准的COP可达到的20。如果增大PV屋外集放热板的面积，COP则会更大。
热泵是热的升温手段，不仅可与太阳能竞争而且两者还可组合进行多种系统的开发。但这样的太阳热泵系统尚未进行充分的研究开发和评价，但有希望在将来供冷的大幅节能中成为最佳的技术选择。
PV屋外集放热热泵系统有以下特征：
(1)仿照地球热收支，在集热时进行太阳辐射，放热时以地球辐射为基础与空气热等的环境能源并用，因此，在供暖运行时，不用辅助锅炉，在供冷运行时，有助于电力负荷正常化。
(2)以太阳热源热泵(直膨式或串联式)为基础，在发展利用太阳电池的太阳驱动热泵时可考虑开展利用地中热等的系统开发。
(3)由于是直膨式，构成设备简单，运行效率高，不会发生冻结和腐蚀问题，屋外集放热热泵不是依赖特定冷媒的系统，但从其选择地球环境观点是个大课题。
(4)外屋集放热热泵系统适用于住宅(7KW)到业务大楼(422KW)，在供冷中，冰蓄热为先驱，在供暖中，其运行不用除霜。目前各国的供冷需要正在增加，但划时代的节能热源技术尚未出现。太阳驱动热泵像太阳供冷那样，目的在于削减供冷能源。但过去的事例并未获得期待的运转实绩。不管怎么样，屋外集放热热泵已获得高的运转效率。因此，在供冷方面，以地球辐射为基础的自然能技术可再次被研究，它可有效缓和热岛效应。在屋外集放热中，用水蒸发进行冷却的冷媒冷凝器化还可以再提高效率。 |
