关于太阳能和空气能结合的双能源热水器探讨

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空气源热泵作为太阳能热水系统辅助热源初探

摘要空气源热泵作为太阳能热水系统辅助热源，弥补了常规太阳能热水系统的缺陷，特别适用于充分利用太阳能的前提下，仍然需要大量使用辅助热源的太阳能热水系统。两者有机结合，既可充分利用太阳能，又可节约辅助能源，最大限度降低运行成本，节省费用。

关键词空气源热泵太阳能辅助热源集热容积储热容积

中图分类号：tk511 文献标识码：a 文章编号：

1简介

空气能热泵热水机是继电、燃气、太阳能后的第四代热水器，用一度电可以获取4度电产生的热量，是一种非常高效节能的新型产品。

如果全国25%的家庭换用热泵热水机，一年就可节约电能约1420亿千瓦时（三峡电站2008年发电量才808亿千瓦时，相当于为国家建立了一个半的三峡电站；相当于节约了1730万吨标准煤；减少二氧化碳排放3690万吨，减少二氧化硫排放14.7万吨。

空气能热泵热水器以电能为工作能源，热源来自空气中热能，不存在任何污染；运行过程中水电完全隔离，靠铜管导热，使用绝对安全；工作过程主要热量由空气中取得，同时电热能也转换为热量，因此它加热同样体积热水所需费用非常低。

2优点

太阳能集热系统的最大优势在于，在日照充足条件下，整个系统

运行成本几乎为零，这也是在太阳能比较丰富的地区以太阳能作为生产热水主要能源的重要原因。其缺点在于，当天气条件不利（如光照不足、夜间等情况）或者屋面可放置集热器面积有限时，只能依靠辅助热源进行加热。

空气源热泵热水机组与太阳能集热系统相比，最大优势在于只要室外环境温度在机组运行范围内（-10～50℃）就可以全天候直供热水，弥补了太阳能本身存在的缺陷；同时在相同条件下，机组占地面积远小于太阳能集热板的占地面积。

太阳能与空气能耦合热水、采暖一体化系统[发明专利]

专利名称：太阳能与空气能耦合热水、采暖一体化系统专利类型：发明专利

发明人：王国雄,邓学俊,林伟,王明皓,潘伟民

申请号：CN201510592621.8

申请日：20150917

公开号：CN105066234A

公开日：

20151118

专利内容由知识产权出版社提供

摘要：本发明公开了一种太阳能与空气能耦合热水、采暖一体化系统，包括太阳能集热器、蒸发器、压缩机、储热水箱和供水供热分水器，在储热水箱内设有冷凝器，且冷凝器的工质进口与压缩机连接，压缩机的工质进口与太阳能集热器和蒸发器的工质出口相连接；冷凝器的工质出口与太阳能集热器和蒸发器的工质进口连接；储热水箱的热水出水管与供水供热分水器相连接，储热水箱的冷水进水管与自来水连接。本发明将太阳能集热系统、空气能热泵系统结合成一个系统，使太阳能在有限的集热面积下，发挥最大作用，同时使单一空气能热泵能效比产生显著的提高。本发明结构简单实施方便，实用性强，性价比高。

申请人：王国雄

地址：214000 江苏省无锡市锡山区东亭北街小区96号

国籍：CN

代理机构：南京汇盛专利商标事务所(普通合伙)

代理人：陈扬

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空气能供暖与太阳能光伏发电的整合应用

空气能供暖与太阳能光伏发电的整合应用随着人们对环境保护的追求和对可再生能源的需求增加，空气能供暖和太阳能光伏发电作为清洁能源的代表逐渐受到人们的关注。空气能供暖利用自然界中的热能，太阳能光伏发电则利用太阳辐射转化为电能。将这两种可再生能源进行整合应用，不仅可以提高能源利用的效率，还可以减少对传统能源的依赖，从而实现能源可持续发展。本文将就空气能供暖与太阳能光伏发电的整合应用进行探讨。

一、空气能供暖和太阳能光伏发电的原理

空气能供暖利用空气作为冷源，通过空气能热泵将周围的热能转移到室内，实现供暖的效果。太阳能光伏发电则是通过光伏电池板将太阳辐射转化为直流电，再通过逆变器将直流电转化为交流电，进而为家庭和建筑物提供电力。

二、空气能供暖和太阳能光伏发电的特点和优势

1. 环保：空气能供暖和太阳能光伏发电都是利用自然资源进行能源转换，不产生污染物和温室气体排放，对环境影响较小。

2. 可再生：空气和太阳辐射都是可以再生的资源，不会像化石能源一样存在枯竭的问题，具有可持续发展的优势。

3. 高效节能：空气能供暖通过热泵技术，可以以低能耗的方式提供高效的供暖效果；太阳能光伏发电可以将太阳辐射几乎完全转化为电能，具有高能量利用率。

4. 能源互补：空气能供暖和太阳能光伏发电可以相互补充，太阳能光伏发电在白天将足够的电力供给家庭使用，而空气能供暖可以在夜间或阴天为家庭提供供暖服务。

三、空气能供暖与太阳能光伏发电的整合方式

1. 系统整合：将空气能供暖系统与太阳能光伏电池板系统相连接，通过智能控制系统实现对能源的合理分配和利用。当太阳能光伏发电系统产生的电力大于家庭的用电需求时，多余的电力可以被空气能供暖系统吸收并转化为热能，储存起来；当太阳能电力不足时，空气能供暖系统可以自动切换为传统的供暖方式。

智能化太阳能空气能壁挂式热水器相关技术研究

0引言

随着世界能源价格的上涨和人们环保意识的增

强，太阳能热水器与建筑结合将极大地推动节能省地型建筑的大面积推广。发展太阳能与空气能相结合的热水供应系统，在节能减排、环境保护和资源保护等方面有着重要作用，是我国现阶段促进清洁能源行业发展的一种重要方式。太阳能热水器利用太阳能辐射热量加热水，空气能热水器则利用空气中的热量加热水，两者均属于清洁能源热水器。智能化技术可以进一步提高太阳能空气能热水器的整体效率，提升用户使用体验感。智能化太阳能空气能壁挂式热水器结合太阳能、热能和壁挂式热水器的特点，拓宽了太阳能热水器的使用条件，解决了低楼层住户不方便使用太阳能热水器的问题，并且太阳能空气能热水器外观精美，能与建筑景观融为一体，适合在大中城市推广应用［1］。在前人对阳台壁挂太阳能-空气源复合热泵系统［2］、平板型阳台壁挂式太阳能热水器［3］、智能控制系统在阳台壁挂式太阳能热水系统中的应用［4］等研究的基础上，本文以智能化太阳能空气能壁挂式热水器为研究对象，探讨其设计、控制过程中相关技术应用及未来技术的发展趋势，提出优化建议，以期为未来热水器与人工智能、物联网等新技术相结合的研发工作提供借鉴。

1市场状况

随着人们消费需求的多样化及网络信息基础

设施建设的完善，家电的智能化已成为家电行业新的发展方向。从消费者体验和使用的角度来说，无论是一二级市场还是三四级市场，智能化热水器都大有可为。2021年，全球智能太阳能市场总规模达到1257.28亿元，中国智能太阳能市场规模达到374.29亿元，占全球市场总份额的29.77%。预计2021—2027年，智能太阳能市场将以15.16%的复合

太阳能与空气能组合

【太阳能与空气能组合，在热水工程的应用】

回放：在没有太阳能与空气能组合（以下称太空乘）之前，热水工程，一般采用锅炉，燃气等方式加热，消耗大，而后有了太阳能这一新能源，然而现在越来越多的企业选择，“太空组合”究竟什么原因呢，（参照中科合臣集热方式）下面介绍一下：

首先：太阳能在没有光照的情况下，要靠电来运行，而产生的耗电，是许多企业的担忧，虽然太阳能——这一新能源，给我们的生活带来方便，但在热水工程的利用中，也同时消耗了部分能源！

其次：随着空气能的普及，国内的能源企业开始研究，将太阳能与常规能源结合的热利用，如：太阳能与电热水器，与锅炉等，表现不太出色，部分国内太阳能企业，看好这一资源，开发出多种样式的，太阳能与空气能结合热利用工程！如（中科合臣太阳能的“太空组合式”热水工程）

一：下面介绍这一组合的亮点：

1：优点;，.不受天气影响，不会在你想用热水时，因天气光照不佳，使热水供应不上，这一特点，非常适合一些集体热水供应场所！如：（宾馆，浴室，医院等）

2.与传统的电加热不同的是，不会结水垢，一般的电加热，会因为水质的不同，而使电加热，因结水垢而烧坏，造成热水终断，影响的企业的热水供应，而太空组合不会！！

3.太阳能——空气能，两大能源组合在一起，是热水需求量大，如（酒店，宾馆，会所等场所）

二：太阳能+空气能组合热水工程系统：

是按照太阳能集热器吸收太阳“光’集热原理，合理布局，优化设计，以达到最大限度的光热利用，配以空气能辅助加热的优点，最大限度利用太阳能热吸收，以其减少辅助能源（电）加热需要的能耗，而取代电加热的是空气能这一能源，按照实际可利用有效空间，日照吸收的光热进行太阳能集热器设计，避免浪费资源，节约了成本。现在越来越多的企业选择了“太空组合”这一模式，已朝着热水工程利用趋势发展，它可以根据客户全天或分阶段定时供应热水，实现全自动控制系统集成。配以空气能热水系统协助加热，即使在气候或者天气影响的不利因素时，也能以较少的能耗满足客户的正常热水供应需求，实现节能，环保，舒适的一体化典范，也是企业树立形象的一部分！

太阳能热水器和空气能热水器的优点

太阳能热水器与空气能热泵结合的优点

据调查数据显示，2011年-2012年，受房地产市场调控及家电市场低迷影响，热泵产业增速同比有所下降，但热泵热水机是新能源领域中的朝阳行业，国家节能补贴政策的效果已开始发酵，同时随着房地产市场的松动，家电行业整体开始回暖，热泵热水机必将面临新的发展机遇。

中国热泵产业联盟说，2012年空气源热泵热水器被纳入国家节能惠民工程，表明了国家政策对空气能行业的认可;而从近日十八大对生态文明建设的重视可以洞悉，国家对于环保、节能、可再生能源领域的新技术新应用的政策扶持力度会越来越大，空气能热泵产品作为非常节能的绿色产品，未来前景非常广阔。

分享经验时说，为使推广能够执行到位，入围后也对所有参与人员进行系统培训，另外，宣传推广要做足，在终端网络、户外、电视、报纸等都有针对性的宣传，并在后期不断巩固推广成果。表示，节能惠民对行业是一个天大的利好，提高了行业知名度，也倒逼企业进行规范化生产与管理。除了培训，还根据国家政策要求引进先进的管理方式，以便于报送规定的数据，同时对销售出去的每台补贴产品进行回访，最后上报国家。虽然流程非常繁琐，但是企业必须努力克服。

我们在这个行业奋斗了10年，今年6月出台的节能产品惠民政策，对于苦推十年的热泵产业来说，正如久旱逢甘露,虽然补贴的条件并不十分理想，但是能够得到正式认可就是一个很好的开端，它将会促进热泵产品在以后的应用中有机会享受更多的节能优惠政策。国家在确定针对热泵产品的惠民工程时，若能把产品覆盖的范围再扩大一些，能更加全面有效地推动热泵行业的发展。众所周知，随着科技不断发展，创新技术日益体现，热水器市场可谓是风生水起，从电热水器到燃气热水器、太阳能热水器、空气能热水器(热泵热水器)、甚至电磁热水器等等，一波未平，一波又起。我们一直都走在探索与实践的路上。在目前市场比较认可的热水器中，太阳能热水器和空气能热水器(热泵热水器)应该说当仁不让，节能效果明显，市场占有率节节攀升。其中太阳能热水器的优点，我们有目共睹，性能稳定，节能环保。但是太阳能热水器的缺点是受日照时间和日照强度影响比较大，特别是遇到阴雨天气，其性能就大打折扣。

空气能供暖与太阳能能源的结合应用

空气能供暖与太阳能能源的结合应用在如今环保意识日益增强的社会背景下，越来越多的人开始关注和选择可持续发展的能源。空气能供暖和太阳能能源作为两种环保高效的能源形式，从不同的角度满足人们的供暖需求，二者的结合应用被广泛认可和推崇。本文将探讨空气能供暖与太阳能能源的结合应用，并分析其优势与挑战。

一、空气能供暖的原理

空气能供暖是利用空气中的热量进行供暖的一种方式，其原理主要包括空气吸热、热泵运转和室内热能释放三个过程。具体来说，空气能供暖装置中的热泵通过循环工作，将室外空气中的热量吸收并转移到室内，然后通过换热器释放热量，以满足室内的供暖需求。相较于传统的燃气或电力供暖方式，空气能供暖具有环保、高效、节能等诸多优点。

二、太阳能能源的特点

太阳能能源是指利用太阳辐射能进行能量转换的一种能源，其特点主要包括广泛性、可再生性和清洁性。太阳能能源利用太阳的辐射热量、光能、光电能等形式，通过光热转换或光电转换技术，将太阳能转化为电力或热能，用于满足人们的能源需求。太阳能能源的应用范围广泛，并且与空气能供暖具有较高的匹配度。

三、空气能供暖与太阳能能源的结合应用是一种绿色且节能的供暖方式，其主要体现在以下几个方面：

1. 太阳能辅助空气能供暖：太阳能辐射能在室外太阳能集热器中被

吸热，转化为热能后被输送至空气能热泵供暖系统中，提高了整个系

统的热效率。太阳能能源作为空气能供暖的辅助能源，能够减少空气

能供暖系统的能耗和运行成本，实现能源的可持续利用。

2. 空气能与太阳能热水器的结合：太阳能热水器利用太阳能将水加热，而空气能供暖系统需要用到大量的热水，两者可以相互结合使用。通过太阳能热水器提供的热水，可以减少空气能供暖系统的热水开支，进一步节能和提高能源利用效率。

太阳能和空气源热泵组合热水系统应用分析

摘要：太阳能、空气能作为可再生能源,在建筑节能中越来越受到人们的重视。

在分析两类能源各自优缺点的基础上,指出了太阳能-空气源热泵组合热水系统在

热水稳定供应及节能环保方面的优势。通过实例进一步分析了技术经济性,结果表

明太阳能-空气源热泵组合热水系统在经济性和节能性方面均优于常规热水器,值

得大力推广使用。分析其可行性与产生的社会经济价值，探讨该领域潜在的建筑

节能空间。

关键词：太阳能；空气源热泵；集中热水系统；建筑节能

近年来，我国经济一直保持着较快的增长速度，与此同时，能源紧张的矛盾

也日益突出。我国能源相对稀缺，人均能源资源量远低于世界平均水平。另一方面，能源工业技术水平低、能耗高、能源利用率低又加剧了国内能源紧张的局面[1]。目前，我国现有建筑中95%达不到节能标准，建造和使用建筑直接、间接消

耗的能源已经占到全社会总能耗的46.7%[2]。为缓解当前能源危机，节能减排、

开发利用新能源日益受到人们的重视。

1太阳能在建筑热水系统中的应用

传统的建筑热水系统供热方式主要有燃煤锅炉加热、燃气锅炉加热、燃油锅

炉加热、电加热等。这些供热方式消耗的均为不可再生能源，且存在利用效率低、燃烧不完全、热损失较大等缺点，因此，不仅造成巨大的能源浪费，在使用过程

中排放的氮氧化物、CO2和SO2等废气也对环境造成了巨大的危害。在这种形势下，探索一些新型可再生、无污染的清洁替代能源成为必然趋势。太阳能热水系

统可分为集中太阳能热水系统和分散太阳能热水系统。常用集中太阳能热水系统

包括直流式系统、自然循环直接加热系统、强制循环直接加热系统、强制循环间

太阳能加空气能热水设计施工方案书

中央供热水系统工程方案

一、项目工程概况

贵医院宿舍楼要求供热水，为了满足医院用热水的需求。贵医院从环保及节能等方面考虑，要求我公司设计一套平板太阳能加空气能中央供热水方案，并作出工程报价(仅供参考)。

二、产品简介

1 太阳能热水器简介

太阳能热水器是一种吸收太阳辐射能量并向物质传递热量的装置，目前太阳能热水系统广泛应用的是平板型集热器。平板型太阳能集热器是指吸收太阳能辐射面积与透光面积相等的吸热器，它具有结构简单，可固定安装，可同时利用直射辐射和散热辐射等优点，其工作温度限于100℃以下。

太阳能热水器同燃油热水炉相比具有节约能源、安全可靠、使用方便、故障率低、维修量小（几乎没有）、使用寿命长等优点。另外太阳能热水器可以减少环境污染，水质卫生，是目前国家极力推广的环保节能产品，是企业、单位、酒店、宾馆、医院、学校和家庭的理想热水供应装置。

我公司生产的太阳能热水器采用铜铝复合阳极化板芯或全铜板芯制作，造型美观、坚固耐用；采用优质透光玻璃盖板、辅之以橡胶密封，透光性能好、防水性能强、且降低了空气对流的散热损失；集热器背面采用岩棉作为保温材料，并用压花铝板做背板，降低了散热损失，美观耐用；集热器之间采用黄铜连接件，水循环阻力小、水质卫生、连接可靠；并具有微电脑控制，无须专人管理。

1、太阳能热水器的结构

如图所示太阳能热水器由边框、太阳能专用玻璃、板芯、保温岩棉、背板、泡沫保温条以及铜连接件组成。

(1)、边框

为古铜色太阳能专用铝合金型材，其作用为固定板芯及其它附件，造型美观大方、坚固耐用、与密封件紧密结合，具有良好的密封性和保温性。

空气能结合太阳能热水工程案例

空气能热泵热水器作为新型的节能产品，在热水工程和采暖项目中正越来越为普通老百姓认可和首选。在采暖(热水)项目中，作为热源的提供者，热泵具有全天候工作的优点，但由于热泵是采用蒸汽压缩，逆卡诺循环的原理，压缩机的能耗在冷凝条件相同的情况下，主要是受蒸发压力的影响，蒸发压力越高，能耗越高，就是说，对空气能热泵来说，环境空气温度越高，能耗越高。然而，对于太阳能来说，环境温度越高，一般来说，就是日照强度越高，太阳能制热水能力越强，并且，太阳能热水器，在产热水过程中，全部为免费使用，但当日照强度不够时，太阳能的产热水能力将大为降低。综合这两种热水器的优缺点，将空气能热泵和太阳能结合使用，是目前热水工程最优的节能方案。我们在上海一家度假村做的一个热泵加太阳能的热水工程，从使用情况来看，节能效果明显，下面，我们来细述这个方案的实施过程。

本项目是上海横沙岛度假村的洗漱生活热水的节能改造工程。原来洗漱热水供应是采用锅炉蒸汽供热水，能耗高，污染大，急需进行节能改造。甲方要求在满足热水使用的条件下，最大可能的节能和最优的投资方案。

针对该项目，通过施工现场的考察，并经过与甲方深入地交流，了解现阶段的热水使用情况和能耗情况。我们制定了空气能热泵热水器加太阳能的方案。选用该方案，主要基于以下的考虑：

1.甲方为度假村，光照充足，太阳能和热泵主机安装在一个三层独立标准套房的房顶上，楼面安装面积400-500㎡，安装地方太阳无遮挡，满足太阳能的安装条件。度假村共28栋别墅客房，58间标准双人间，客房满员260人。

空气源热泵与太阳能联合供暖系统分析

摘要：以我国北方典型城市天津为例，提出了一种空气源热泵与太阳能联合供

暖系统形式。以天津地区某典型住宅为例，分析了该住宅采暖季的所需热负荷。

结果表明热泵机组具有较好的运行性能，但太阳能贡献率偏低。

关键词：空气源热泵；联合供暖；蓄热水箱

引言

随着近几年全国各地雾霾现象频发，煤改电已成为北方采暖发展趋势，关注

低碳能源的开发与利用，如何有效利用更清洁的能源将是解决能源与环保难题的

重要手段。常规太阳能供暖系统易受气候影响，不能全天运行。近几年流行的空

气源热泵作为一种高效节能装置，将其与太阳能供暖系统有机结合起来，可弥补

太阳能供热的不足。

本文针对天津地区典型住宅，综合近50年天津地区局地气候变化特征，提出一种太阳能与空气源热泵联合的供暖系统，将二者有机结合起来并利用蓄热水箱

的储热作用，提出一种适用于寒冷地区供暖的系统形式——空气源热泵与太阳能

联合供暖系统。

相比单一的冷热源系统，空气源热泵与太阳能联合供暖系统能够实现太阳能、空气能的优势互补。太阳能集热器对于蓄热水箱的季节性蓄热，减小了空气源热

泵机组在冬季的运行时间，节约能源。空气源热泵机组在阴天时对蓄热水箱的蓄

热功能，保障了用户一年四季的供暖需求。并且，空气源热泵能够从空气中吸取

热量，大大减少了太阳能集热器以及蓄热水箱的体积，降低了太阳能集热器的初

投资费用。太阳能集热器的使用，增加了空气源热泵的换热效率，解决了空气源

热泵在低温环境下中容易结霜的难题，二者有机结合使得煤改电的策略得以顺利

进行。

1 系统构成

如图 1，为空气源热泵-太阳能联合供暖系统示意图，其中包括：热泵机组，

太阳能与空气能联合供热原理

太阳能与空气能联合供热是一种结合两种能源的优势，实现高效、环保供热的原理。具体来说，该原理如下：

1. 太阳能供热：主要利用太阳辐射能对建筑物进行供热。通过太阳能集热器（如平板集热器或聚焦集热器）收集太阳能量，将太阳能转化为热能，再通过热导系统将热量传至换热中心。

2. 空气能供冷：空气源热泵通过制冷剂循环实现与空气中的热量交换，在热量交换的过程中，从空气中吸收大量低品位的热量，再通过压缩机将这些热量压缩提升，最终传送到末端设备（如风机盘管）用于供冷。

3. 联合供热：在太阳能充足且持续时间足够长的情况下，可以利用太阳能对建筑物进行供热，同时利用空气能在阴雨雪天气或其他太阳能不足的时段，通过其供冷功能，保证建筑物的冷暖需求。两者协同工作，互补不足，使得整个系统能够在各种天气条件下持续、稳定地提供热量和冷量。

4. 智能调节：该系统具有智能调节功能，可以根据环境条件自动选择使用太阳能或空气能进行供热或供冷，以实现能源的高效利用。

5. 环保节能：太阳能与空气能的联合供热具有极高的环保和节能价值。太阳能是一种清洁能源，空气能则是利用自然能源，两者均符合绿色、低碳的发展方向。

总的来说，太阳能与空气能的联合供热是一种高效、环保的供热方式，能够充分利用两种能源的优势，减少对传统能源的依赖，降低碳排放，具有很高的社会和环境价值。同时，该系统具有智能调节功能，能够适应各种复杂的天气条件，确保供热的稳定性和可靠性。

太阳能空气能组合原理

1.引言

1.1 概述

概述部分的内容应该对太阳能和空气能的基本概念进行介绍，并说明太阳能和空气能是目前可持续发展的关键能源之一。以下是概述部分的一种可能的写法：

在当今世界上，能源问题一直都是一个关乎全球发展和环境保护的重要议题。作为可再生能源的代表，太阳能和空气能因其无限的来源和环保特性而备受瞩目。太阳能利用太阳辐射来产生电能或热能，而空气能则是利用大气中的热能来提供供暖、制冷等各种用能需求。

太阳能作为最具潜力的清洁能源之一，具有广泛的应用前景。通过太阳能电池板，太阳能可以被转化为电能，为家庭和工业提供电力需求。同时，太阳能热能也可以被利用，供应家庭的供暖、热水等需求。另一方面，空气能也是一种重要的能源形式，其用途包括房屋供暖和制冷、水的加热以及工业产品的加工等。与传统能源相比，太阳能和空气能具有取之不尽、使用过程中几乎不产生污染物的优势，因此成为全球可持续发展的重要选择。

本文将重点探讨太阳能和空气能的组合原理，通过将两者进行有机结

合，旨在进一步提高能源利用效率和可持续发展水平。了解太阳能和空气能之间的相互关系和关联机制，将有助于推动清洁能源的应用和发展，为人类创造更加可持续、绿色的未来。

通过综合研究太阳能和空气能的原理，本文将重点探讨两者的组合应用原理，并分析其在解决能源问题和环境问题方面的潜力。同时，对太阳能空气能组合技术的前景进行展望，探讨其在日常生活、工业制造、农业等领域的应用，并提出相应的建议和措施以促进其广泛推广和应用。

1.2文章结构

文章结构部分的内容可以包括以下内容：

空气能和太阳能的热能转换的原理

空气能和太阳能是两种常见的可再生能源，它们可以被利用来进行热能转换。这种转换的原理基于热力学定律，即热能总是从高温区流向低温区。

对于空气能，热能转换的过程可以分为三个步骤。首先，空气中的热量被吸收，使压缩机工作。其次，压缩机将吸收的热能转移给冷凝器中的冷却介质，如水或空气。最后，通过蒸发器中的膨胀阀将热量释放到空气中。这种过程可以在冷热交替的环境下不断重复，从而实现空气能的热能转换。

对于太阳能，热能的转换过程则与太阳辐射的吸收和转移有关。太阳能热水器通常由由太阳能集热器、热交换器、水箱和管路组成。太阳能集热器通过吸收阳光辐射来升温，然后通过管路将热量传输到热交换器中，再将热量传递给水箱中的水。这种过程可以将太阳能转化为热能，从而实现太阳能的热能转换。

总之，空气能和太阳能的热能转换原理基于热力学定律和物理原理，通过吸收、传输和释放热量来实现能量的转换。这种技术在未来的可持续发展中将扮演重要的角色。

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太阳能与空气源热泵耦合供热技术应用研究

发布时间：2021-07-15T14:19:57.180Z 来源：《建筑实践》2021年40卷第3月第8期作者：沈程

[导读] 清洁供暖是我国大气污染防治工作的重要组成部分

沈程

太阳雨集团有限公司

摘要：清洁供暖是我国大气污染防治工作的重要组成部分，为充分实现供暖技术的清洁性，充分引导各地的供暖方式向低能耗、低排放的方向发展。北方农村既有取暖方式主要以污染高的散煤燃烧为主，在浪费大量化石能源的同时，还造成严重的室内外空气污染，故在北方农村推进清洁取暖对降低取暖能耗节约资源有积极影响。近年来，空气源热泵系统作为可再生能源，是目前建筑节能领域重要的供暖形式，太阳能集热系统可全年使用。如果将二者系统耦合供热，可提高能源利用率，弥补不足。因此，将太阳能耦合空气源热泵系统作为最佳耦合系统的研宄具有十分重要的意义。

关键词：太阳能;空气源热泵;供热技术;

引言

目前，太阳能与空气能均显示出清洁、环保的优点。因此，可将二者作为供暖系统的能量来源。其中，太阳能具有清洁且方便利用的特点；但利用空气能的空气源热泵在应用时会受到环境温度低等因素的制约，在冬季还可能存在室外结霜的问题。而将可利用太阳能的装置与可利用空气能的空气源热泵进行综合应用，构建太阳能与空气源热泵复合式供暖系统，有助于解决以上问题；对此类复合式供暖系统的结构参数和运行状况进行优化研究，有助于提高此类复合式供暖系统的系统效率，减少能源消耗，并提高系统的经济性。

1常规太阳能与空气源热泵系统耦合方式

1.1直膨式太阳能耦合空气源热泵系统

新型太阳能-空气双热源热泵系统

太阳能热泵的应用前景
太阳能热泵的主要应用
太阳能热泵供暖系统
01 02
太阳能与热泵联合干燥
太阳能热泵中央热水系统
03 04
太阳能一空气源热泵系统
简单分类
可切换式（传统式）
并联式换热器
双热源热泵
复合式换热器
联合运行式（新型）
可切换式工作原理
并联的蒸发器
可切换式供热，不能联合供热
运行依赖于太阳辐射状况和室外空气环境
五、采用太阳能与热泵结合使用的方式每年耗电费用采用太阳能与热泵结合时，即使在阴雨天，太阳能至少能将自来水水温升高5℃左右。此时冷水计算温度应为20℃。所以，以这种方式供热水，在阴雨天，要满足使用要求，所需总热量为：Q吸=1K cal/KG×8000KG×（60-20）℃=320000Kcal。同理所耗电量m=320000÷860÷4 =93度。则每天所需电费为：S天=93度/天×0.70元/ 度=65元/天每年所需电费：S年=65元/天×90天（每年没有太阳能的天数）=5850 元从上面这几个不同的热水系统的分析对比可以看出，采用太阳能配空气能热泵相结合的热水系统是最节能的。虽然前期投资稍微大一点，但后期的运行成本相比要低很多，这样，我们在太阳能热水系统工程的使用期内基本就可收回成本的了。再加上太阳能与空气能热泵都是节能环保产品，并且还不需要人工干预，还有国家政策的扶持，您还有什么需要考虑的？