【摘 要】
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为缓解北方冬季温室供暖能耗普遍偏高的问题，本文以河北省某温室大棚为研究对象，以温室大棚现有的太阳能耦合地源热泵供暖系统为基础，利用TRNSYS软件搭建了基于低谷电驱动的太阳能-地源热泵相变蓄热供暖系统模型。对低谷电驱动下的系统运行进行研究，分析相变储热罐不同蓄热温度对系统供暖性能的影响，对地源热泵在农业温室供暖时存在的土壤热失衡问题进行研究，以及太阳能-地源热泵相变蓄热供暖系统进行经济性分析。研究
【基金项目】
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河北省重点研发项目“蔬菜大棚太阳能跨季节蓄热补热技术研发与示范”（22324501D）； 河北省自然科学基金“超临界二氧化碳在矩形盘旋螺旋管气冷器内流动和换热特性研究”（B2021208017）；
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为缓解北方冬季温室供暖能耗普遍偏高的问题，本文以河北省某温室大棚为研究对象，以温室大棚现有的太阳能耦合地源热泵供暖系统为基础，利用TRNSYS软件搭建了基于低谷电驱动的太阳能-地源热泵相变蓄热供暖系统模型。对低谷电驱动下的系统运行进行研究，分析相变储热罐不同蓄热温度对系统供暖性能的影响，对地源热泵在农业温室供暖时存在的土壤热失衡问题进行研究，以及太阳能-地源热泵相变蓄热供暖系统进行经济性分析。研究结果表明：在满足供暖需求时，相变储热罐的最佳蓄热温度为44.4 ℃，此时在整个供暖季低谷电利用率达到98%以上；在系统运行10年的情况下，太阳能耦合地源热泵供暖系统地埋管向土壤蓄热量比地埋管向土壤取热量少47232 kW·h，太阳能-地源热泵相变蓄热供暖系统地埋管累计向土壤蓄热量比地埋管累计向土壤取热量多4487 kW·h，太阳能-地源热泵相变蓄热供暖系统可以更好的保持土壤温度的平衡；太阳能耦合地源热泵供暖系统运行15年花费76095元，而太阳能-地源热泵相变蓄热供暖系统运行15年花费35516元，运行成本相比太阳能耦合地源热泵供暖系统减少了53%；太阳能-地源热泵相变蓄热供暖系统和太阳能耦合地源热泵供暖系统综合费用年值分别为10890元和11920元，综合费用年值相比太阳能耦合地源热泵供暖系统减少了8%，太阳能-地源热泵相变蓄热供暖系统具有更好的经济效益。
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