19千瓦制热量空气能所需光伏系统配置解析

要驱动一台制热量为19千瓦的空气能热泵，需构建一套涵盖光伏发电、储能、逆变及电气匹配的综合系统。结合行业技术参数与实际案例，以下从核心组件选型、功率匹配、储能配置及环境适应性四个维度展开分析：

一、核心组件选型与功率匹配

空气能热泵运行特性

以某品牌W5空气能壁挂炉为例，其制热量为19千瓦，功率10千瓦，电源规格为380V三相电。该设备在-35℃低温环境下仍可稳定运行，但制热量会随环境温度下降而衰减。例如，在-20℃工况下，实际制热量可能降至额定值的70%-80%，需通过增加光伏板功率或启用辅助加热补偿。

光伏板功率计算

根据光伏发电公式：

组件功率=当地峰值日照时数用电器功率×用电时间×损耗系数

假设每日运行8小时，当地峰值日照时数为4.5小时（如华北地区），损耗系数取1.8（含线路损耗、逆变器效率、组件衰减等），则所需光伏板发电总功率为：

4.5h19kW×8h×1.8≈60.8kW

若选用单晶硅板（转换效率>20%），每块板功率按550W计算，需安装约110块板，覆盖面积约70-80平方米（单块板面积约1.6㎡）。

1.逆变器选型

空气能热泵启动时需2-3倍瞬时功率（如10kW设备需57kW峰值功率），但实际运行中可通过变频技术降低启动冲击。建议选用工频纯正弦波逆变器，容量不低于30kW（支持分阶段启动），并匹配MPPT控制器以提升发电效率。

二、储能系统配置与能量管理

储能容量计算

以连续阴雨天3天为例，每日耗电量为：

10kW×8h=80kWh

考虑蓄电池放电深度（DOD）为80%，所需储能容量为：

0.8152kWh×3=570kWh

若选用48V200Ah锂电池组（单组容量9.6kWh），需配置60组，总成本约30-40万元。

1.能量管理策略

1.分级供电：储能>50%时，热泵全功率运行；储能20%-50%时，水温设定下调5℃；储能<20%时，启动燃气壁挂炉辅助加热。

2.天气预报联动：在阴天来临前48小时，将水箱加热至75℃（较平日高15℃），延长储能使用时间。

3.冰蓄冷技术：利用夜间谷电制冰蓄冷，白天通过相变材料释放冷量，降低空调运行负荷。

三、环境适应性与增效技术

1.光伏板安装优化

1.朝向与倾角：采用西南15°偏转，华北地区推荐38°倾角，冬季每日可多吸收1.5小时阳光。

2.双面发电组件：利用地面雪反射光，发电量提升25%（需离地1.2米安装）。

3.智能清洁机器人：每周自动清除鸟粪灰尘，发电效率比人工清洗高6倍。

2.低温环境应对

在-25℃以下地区，需选用喷气增焓技术压缩机（如固德热光伏直驱空气能），COP提升20%以上，并配置电伴热带防止管道冻裂。

四、典型配置方案与成本效益

1.混合供电方案

1.光伏配置：60kW单晶硅板（110块）+ MPPT控制器

2.储能配置：570kWh锂电池组（60组）

3.逆变器：30kW工频纯正弦波逆变器

4.初期投资：约80-100万元（含安装）

5.回本周期：8-10年（按电价0.6元/kWh计算）

2.直流直驱方案（光照充足地区）

1.适用场景：年日照>2500小时的西北地区

2.光伏配置：12kW单晶硅板585W（20块）

3.空调类型：直流变频空气能（支持光伏直流电直驱）

4.优势：省去逆变和储能环节，系统损耗降低15%

5.初期投资：约6 -7 万元

6.回本周期：

以聚阳王牌15P光伏直驱热泵，配置20块585W光伏组件在太原地区实验为例，日均发电量4.5小时，总发电量20*585*4.5大约42120W，民用电费0.54元/度。每年可产生绿电约 15373KWh ，相当于省去电费约8301元，增加的光伏组件成本回本周1.5年左右。

聚阳王牌光伏直驱热泵目前推出了3P-15P，可以满足60平-300平的地暖空调，不同的匹数配。

一，光伏直驱技术革新：聚阳光伏直驱热泵采用光伏板发的直流电直接驱动直流变频压缩机，通过串联升压实现。

省略了传统的DC-AC-DC转换过程，直接进行DC-DC转换，显著减少电能损失（每次转换损失5-10%能量），无需逆变器，投入成本低。

二，高效稳定的光伏控制：设备内置光伏发电控制模块，采用最大功率点跟踪技术。

实时检测光伏板输出电压，自动调节最佳电压和电流值，确保光伏板在光照强度变化时始终输出最大功率。为热泵变频压缩机提供高效稳定的供电。

三，双电源输入智能切换：热泵主机具备交流市电和直流光伏电两路电源输入端口。

市电负责风机和水泵的供电，并在光照不足时为压缩机补充供电。

光伏发电主要为直流变频压缩机供电，市电采用自动补偿技术，根据光伏发电功率实时调节输入比例。在光照充足时，市电输入比例极低（如正午时仅占5%），剩余电能由光伏发电提供，省电节能可达99%。

聚阳光伏直驱热泵具备采暖、制冷、生活热水等多种功能。推荐全年使用，冬天采暖、夏天制冷，以及全年制取生活热水。最大程度提高光伏发电的效益，实现能源的高效利用。

佛山聚阳新能源有限公司，成立于2003年，在广州这片热土上崭露头角。公司董事长李陈道先生，退伍不忘本色，洞察国家新能源发展趋势，毅然投身太阳能及空气能热水器研发、生产、销售事业。

聚阳公司成立于2003年自主研发和制造的超低温热水机组、太空能热水器、空气能地源机、超低温采暖两用机、光热板采暖机组、光伏直驱热泵，泳池热泵、烘干机等产品，广泛应用于家用、商用及各类工业领域。

公司成立以来，聚阳荣获空气能热泵相关专利技术30多项，被评为高新技术企业、中国节能认证证书、3C认证、中国制冷空调热泵专业认证、全国工业产品生产许可证、ISO9001质量体系认证、ISO45001职业健康安全管理体系认证、ISO14001环境管理体系认证、安全生产标准化企业认证、实验室能力评定认证、碳中和承诺示范单位、广东“专精特新”企业、央视财经频道报道企业等荣誉。在欧洲联盟注册商标，并获得欧盟节能认证、TUV、BAFA、CE认证。

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