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热泵作为目前广泛使用的一种较为高效节能的供热装置,将其与太阳能低倍聚光光伏光热PV/T综合利用技术结合,则称为太阳能热泵。在必要的时候将热泵作为太阳能的辅助热源或替代热源,则可以达到弥补单一的太阳能热电联供系统不足的目的,具有非常广阔的应用前景。本文以现有的低倍聚光PV/T组件和水源热泵为基础,以提高热水温度,提高光电效率为出发点,综合考虑不同环境工况对系统发电效率、热效率和cop的影响,提出一种低倍聚光式PV/T太阳能热泵系统,并对其进行了理论和实验研究,具体内容如下:1)根据太阳辐射理论建立了地球辐照数学模型,模拟了每天(晴朗无云天气)的太阳辐射数值模型并描绘出曲线,与实际数值进行了对比,具有较高的吻合性。借助lighttools软件,进行接收面上光线分布的均匀程度的模拟,设计了一种具有较高光线分布均匀程度的WD-CPC聚光器,以提高光电光热效率。其聚光比为4,模拟得出WD-CPC的非均匀度为0.285。2)设计了一种C-PV/T组件,并对其相关性能参数进行了测试,测试数据包括PV/T组件进出口水温、流量、发电功率、接收面总辐照等相关数据,计算出热效率和电效率,低倍聚光PV/T组件一天的平均电效率为10%,而一天中低倍聚光PV/T组件的平均热效率的数值为40%。3)建立了 C-PV/T系统的理论模型,设定了系统中各部分的参数,提出了系统性能的评价指标。模拟了 PV/T集热器在白天的运行性能(28200s～61800s),模拟结果显示:在北京市昌平区(东经116.23°、北纬40.22°),该系统可以供应面积为275.225m2的用户的全天供暖需求,并可以产生54.366kW·h的电能。4)通过实验,对热泵系统变工况性能进行实验研究,得出热泵制热功率Qc、制冷功率Qe与PV/T光伏组件出口处的蓄水箱的实际出口水温Tpolo和用户端地板辐射采暖回水温度Tno。的关系,通过曲线拟合,得出其均为近似一次函数关系。并实验验证了数值关系式的正确性。讨论了无PV/T组件出口水箱TA2的可行性(即Tst=Tpo)。得到了在两种情况下的水箱TA1和水箱TA4的全天温度变化曲线。