太阳能、地能热泵采暖供热系统原理图
某太阳能+热泵热水系统设计方案图纸
太阳能-地源热泵联合系统
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张文杰 颖 卢子阳
安徽理工大学 土木建筑学院 建筑环境与能源应用工程系
图1 太阳能地源热泵综合系统流程
在天气不好的时候，可以反过来采用这种热源来供热。
某敬老院太阳能加空气源热泵热水系统原理图
某新农村太阳能热水系统原理设计图
太阳能和空气源热泵生活热水系统原理图
太阳能、地能热泵采暖供热系统原理图
太阳能、地能热泵采暖供热系统原理图
太阳能、地能热泵采暖供热系统原理图
采暖供热原理：
如图一所示，热泵主要由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等组成制冷回路，在制冷回路内充注制冷剂。制冷压缩机通入三相交流电高速旋转，将低温低压制冷剂气体吸入压缩机，经压缩后变成高压高温气体，该高温高压气体经冷凝器被冷却水冷却，变成中压中温制冷剂液体，制冷剂液体经过膨胀阀节流减压后送入蒸发器，由于蒸发器连接在压缩机的吸气口上，压缩机不停的吸入蒸发器的制冷剂气体，使得进入蒸发器的大量制冷剂压力减低，制冷剂进一步大量蒸发。由于蒸发器另一侧与地下水中水泵连接，所以当地下水大量流过蒸发器时，被蒸发的制冷剂带走大量的地下水中的热量（因为制冷剂蒸发过程，也就是制冷剂吸热的过程）。地下水中含有大量的地球浅层土壤低温热量，这些低温热量通过地下水媒介被蒸发器中蒸发的制冷剂吸收提取变成制冷剂热量，被源源不断地吸入制冷压缩机。经压缩机压缩之后，又变成为80-90℃ 的高温气体，这个高温气体在被冷凝器冷却的过程中，将大量的高温热量传给了冷凝器另一侧的采暖系统，80-90℃ 高温制冷剂气体被冷却的过程，也可以看作是将这些高温热量传递给冷却系统的过程，或者说是对采暖系统的加热过程，维持采暖系统水温在50-60℃， 通过风机盘管或暖气片负荷向空调房间供热。
综上所述，热泵机组是将电能通入压缩机，压缩机将电能变为高速旋转的机械能，机械能又通过压缩机将机械能变成为热能，压缩机输出的总热能=压缩机电功率+压缩机向地下水吸收的热能，而向井水中吸取的热能远远大于压缩机的电功率。一般从井水中提取的热能是压缩机电功率产生热能的 4-5倍，所以热泵机组的能效比=输出热能（kw）/输入电功率 （kw）≈4.5左右。 而电锅炉的能效比=输出热能（kw）/输入功率（kw）≈0.9～0.98左右，从上面的对比可以看出热泵机组是节能环保设备，与电锅炉相比也同样是电采暖设备，只不过热泵比电锅炉更节省运行费用，理应得到电力部门大力推广的设备，最终受益的首先是电力部门，然后是用户，对环保、对电力部门、对全社会都是有很大好处的事。
太阳能热水器工作原理图
太阳能热水器工作原理图
一、吸热过程
太阳辐射透过玻璃盖板,被集热板吸收后沿肋片和管壁传递到吸热管内的水。吸热管内的水吸热后温度升高，比重减小而上升，形成一个向上的动力，构成一个热虹吸系统.随着热水的不断上移并储存在储水箱上部,同时通过下循环管不断补充温度较低的水，如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度。现有的平板式集热器,基本上都采用结合良好的多管组合方式，如滚压或压延方法等，其中走水管子与吸热板之间的热阻几乎可以忽略。影响平板式集热器板芯性能的主要因素，一是结构设计，二是表面吸收涂层。设计良好的集热器的板芯肋片效率应该在93％以上。集热器的板芯肋片效率与板芯结构、表面处理以及集热器整体结构有关。集热器整体结构的影响可以用总传热系数来描述,其影响程度与自身的几何尺寸（肋片厚度、材质）是一样。也就是说,在同等效率的情况下,集热器热损小时板芯可以薄一些。选择性吸收表面可以提高集热效率,但是市面上这类产品为了提高经济效益,往往肋片较薄。用于热水器场合时，这类产品的实际集热效果与选择性差一些(甚至没有选择性）但肋片厚一些的集热器不会有太大的区别。
二、循环
家用太阳能热水器通常按自然循环方式工作，没有外在的动力，设计良好的系统只要有5~6℃以上的温差就可以循环很好.水循环管路管径及管路分布的合理性直接影响到集热器的热交换效率。多数情况下,自然循环家用热水器系统管路中的流态都可以视为层流。集热器内管路系统的阻力主要来自沿程阻力，局部阻力的影响要小得多，其中支管的沿程阻力又比主管要大得多。当水温升高后，由于运动粘度减小，沿程阻力变小，局部阻力的影响变大。在一定范围内,当主管管径不变时，加大支管管径,不仅沿程阻力迅速减小，而且局部阻力也将跟着减小。一般地,支管的水力半径应在10mm以上。当主管管径达到一定值以后,增加主管管径对减小系统阻力意义不大。
太阳能+地源热泵热水系统原理图
T1
1
控制柜
2
膨胀罐
3
Bபைடு நூலகம்
8
防冻液灌液口
板式换热器
E2
4
E1
7
T2
60T
储热水 箱
S
10
T3
用水点
5
用水点
地源热泵
机组
6
用水点
太阳能+地源热泵热水系统原理图
太阳能热水器工作原理图
太阳能热水器工作原理图
太阳能热水器工作原理图：
一、吸热过程
太阳辐射透过玻璃盖板，被集热板吸收后沿肋片和管壁传递到吸热管内的水吸热管内的水吸热后温度升高，比重减小而上升，形成一个向上的动力，构成一个热虹吸系统随着热水的不断上移并储存在储水箱上部，同时通过下循环管不断补充温度较低的水，如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度现有的平板式集热器，基本上都采用结合良好的多管组合方式，如滚压或压延方法等，其中走水管子与吸热板之间的热阻几乎可以忽略影响平板式集热器板芯性能的主要因素，一是结构设计，二是表面吸收涂层设计良好的集热器的板芯肋片效率应该在93%以上集热器的板芯肋片效率与板芯结构、表面处理以及集热器整体结构有关集热器整体结构的影响可以用总传热系数来描述，其影响程度与自身的几何尺寸是一样也就是说，在同等效率的情况下，集热器热损小时板芯可以薄一些选择性吸收表面可以提高集热效率，但是市面上这类产品为了提高经济效益，往往肋片较薄用于热水器场合时，这类产品的实际集热效果与选择性差一些但肋片厚一些的集热器不会有太大的区别
二、循环管路
家用太阳能热水器通常按自然循环方式工作，没有外在的动力，设计良好的系统只要有5~6℃以上的温差就可以循环很好水循环管路管径及管路分布的合理性直接影响到集热器的热交换效率多数情况下，自然循环家用热水器系统管路中的流态都可以视为层流集热器内管路系统的阻力主要来自沿程阻力，局部阻力的影响要小得多，其中支管的沿程阻力又比主管要大得多当水温升高后，由于运动粘度减小，沿程阻力变小，局部阻力的影响变大在一定范围内，当主管管径不变时，加大支管管径，不仅沿程阻力迅速减小，而且局部阻力也将跟着减小一般地，支管的水力半径应在10mm以上当主管管径达到一定值以后，增加主管管径对减小系统阻力意义不大
太阳能热水器的工作原理图解与结构图解
太阳能热水器的工作原理图解与结构图解
太阳能热水器具有安装使用方便、节能效果明显的优点，可以吸收太阳能辐射能，并且把能量转换成热能，从而产生热水的一种设备。在家庭用热水、商业用热水、工业制造用热水等方面都有广泛的应用，下面小编就为大家介绍一下太阳能热水器的工作原理与结构图解。太阳能热水器工作原理太阳能热水器工作原理图1、吸热过程
真空管式太阳能热水器：太阳辐射透过真空管的外管，然后被集热镀膜吸收后沿内管壁传递到管内的水，此时水受热而温度逐渐升高，比重减小而上升，形成一个向上的动力，构成一个热虹吸系统。随着热水的不断上移并储存在储水箱上部，同时温度较低的水沿管的另一侧不断补充如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度。平板式太阳能热水器：其中介质在集热板内因热虹吸自然循环，随后将太阳辐热量及时传送到水箱内，介质也可通过泵循环实现热量传递，因此就有源源不断的人能来保持水温的稳定。2、循环管路直插式结构的真空管式太阳能热水器，热水是因为通过重力的作用而提供动力；然而平板式则通过自来水的压力提供动力。不过这两种太阳能集中供热系统均采用泵循环。由于太阳能热水器集热面积不大，考虑到热能损失，一般不采用管道循环。太阳能热水器自然循环集热原理
示意图3、系统工作1）温差控制集热循环集热器温测器和水温感应器置入在太阳能热水地暖系统中，能够很好地吸收太阳能辐射后，促使集热管温度上升，然后当集热器温度和水箱温度水温差到达△t设定值时，通过检测系统发出指令，循环泵将中央热水器中的冷水输入集热器中，然而水被加热后又再次回到水箱中，使水箱内的水达到设定的温度。2）地暖管道循环系统这个系统是增加热水循环泵作为不同点，然后通过控制器更好得控制地暖管道循环为工作原理。然后再通过当水温达到设定温度时，自动启动地暖循环泵，使高温水通过地暖盘管在室内循环，从而使室内温度不断提高。如果水箱水温开始低于某一设定值时，应当将地暖管道循环泵进行自动停止为最好的方式。
太阳能地源热泵的工作原理
太阳能地源热泵的工作原理
太阳能地源热泵是一种高效、环保的供暖设备。其依据太阳能的热能
采集和地下热源的利用，实现了室内供暖和热水供应。接下来，我们
来分析一下太阳能地源热泵的工作原理。
1.太阳能部分
太阳能板是太阳能地源热泵的核心部分，也是热能采集的最初环节。
太阳能板通过吸收阳光照射，将其转化成热能。太阳能板的表面都是
特殊的吸收材料，可以将阳光的热能转化成液体，再传输到太阳能热
水器的储水箱中。
2.热水储存
太阳能板将吸收到的热能传输到太阳能热水器的储水箱中，储水箱扮
演着热能转化和储存的重要角色。当太阳能板将热能传输到储水箱中，水在热水储存器内发生热胀冷缩，形成自然对流，将热量分发给整个
热水储存器。
3.地源热泵部分
太阳能地源热泵使用地下温度约5-20摄氏度的太阳能热能，通过地下
水路获取地源热力。从地下水中，太阳能地源热泵提取地热能源，利
用压缩机的热力循环，将能源转化为高温热水。地源热能提供了稳定、可靠的热能来源，地源热泵的效率和性能均能稳定升级。
4.热能互相交换
太阳能地源热泵利用热能互相交换的转化效益，将热水储存器内的热
能传输给地源热泵系统。地源热泵系统吸收到热能后，进一步将其转
化成高温热水，供电到整个供暖系统中。随着系统的工作，太阳能地
源热泵不断将热能转化成高温热水，从而来满足房屋内部供暖和热水
用途。
综上所述，太阳能地源热泵利用太阳能和地源热能摄取能量，将其转
化成热水，并将其分配到整个房屋供暖系统，为我们提供稳定、高效、环保的供暖服务。值得注意的是，太阳能地源热泵需要一定的安装和
维护费用，但随着使用和发展的深入，其性价比将越来越高。
太阳能热水器工作原理图
太阳能热水器工作原理图
一、吸热过程
太阳辐射透过玻璃盖板，被集热板吸收后沿肋片和管壁传递到吸热管内的水。吸热管内的水吸热后温度升高，比重减小而上升，形成一个向上的动力,构成一个热虹吸系统。随着热水的不断上移并储存在储水箱上部，同时通过下循环管不断补充温度较低的水,如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度. 现有的平板式集热器，基本上都采用结合良好的多管组合方式，如滚压或压延方法等，其中走水管子与吸热板之间的热阻几乎可以忽略。影响平板式集热器板芯性能的主要因素，一是结构设计，二是表面吸收涂层。设计良好的集热器的板芯肋片效率应该在93%以上。集热器的板芯肋片效率与板芯结构、表面处理以及集热器整体结构有关。集热器整体结构的影响可以用总传热系数来描述，其影响程度与自身的几何尺寸（肋片厚度、材质）是一样。也就是说，在同等效率的情况下，集热器热损小时板芯可以薄一些。选择性吸收表面可以提高集热效率，但是市面上这类产品为了提高经济效益，往往肋片较薄。用于热水器场合时，这类产品的实际集热效果与选择性差一些（甚至没有选择性）但肋片厚一些的集热器不会有太大的区别。
二、循环
家用太阳能热水器通常按自然循环方式工作，没有外在的动力，设计良好的系统只要有5～6℃以上的温差就可以循环很好.水循环管路管径及管路分布的合理性直接影响到集热器的热交换效率。多数情况下，自然循环家用热水器系统管路中的流态都可以视为层流. 集热器内管路系统的阻力主要来自沿程阻力，局部阻力的影响要小得多，其中支管的沿程阻力又比主管要大得多。当水温升高后，由于运动粘度减小，沿程阻力变小，局部阻力的影响变大.在一定范围内，当主管管径不变时,加大支管管径，不仅沿程阻力迅速减小，而且局部阻力也将跟着减小。一般地，支管的水力半径应在10mm以上。当主管管径达到一定值以后，增加主管管径对减小系统阻力意义不大。
某地太阳能集热系统运行原理设计图
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太阳能、地能热泵采暖供热系统原理图发布时间:2008-1-16 阅读次数:1539 文章出处：互联网责任编辑:佚名
●采暖供热原理：
如图一所示，热泵主要由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等组成制冷回路，在制冷回路内充注制冷剂。制冷压缩机通入三相交流电高速旋转，将低温低压制冷剂气体吸入压缩机，经压缩后变成高压高温气体，该高温高压气体经冷凝器被冷却水冷却，变成中压中温制冷剂液体，制冷剂液体经过膨胀阀节流减压后送入蒸发器，由于蒸发器连接在压缩机的吸气口上，压缩机不停的吸入蒸发器的制冷剂气体，使得进入蒸发器的大量制冷剂压力减低，制冷剂进一步大量蒸发。由于蒸发器另一侧与地下水中水泵连接，所以当地下水大量流过蒸发器时，被蒸发的制冷剂带走大量的地下水中的热量（因为制冷剂蒸发过程，也就是制冷剂吸热的过程）。地下水中含有大量的地球浅层土壤低温热量，这些低温热量通过地下水媒介被蒸发器中蒸发的制冷剂吸收提取变成制冷剂热量，被源源不断地吸入制冷压缩机。经压缩机压缩之后，又变成为80-90℃的高温气体，这个高温气体在被冷凝器冷却的过程中，将大量的高温热量传给了冷凝器另一侧的采暖系统，80-90℃高温制冷剂气体被冷却的过程，也可以看作是将这些高温热量传递给冷却系统的过程，或者说是对采暖系统的加热过程，维持采暖系统水温在50-60℃，通过风机盘管或暖气片负荷向空调房间供热。
综上所述，热泵机组是将电能通入压缩机，压缩机将电能变为高速旋转的机械能，机械能又通过压缩
机将机械能变成为热能，压缩机输出的总热能=压缩机电功率+压缩机向地下水吸收的热能，而向井水中吸取的热能远远大于压缩机的电功率。一般从井水中提取的热能是压缩机电功率产生热能的 4-5倍，所以热泵机组的能效比=输出热能（kw）/输入电功率（kw）≈4.5左右。而电锅炉的能效比=输出热能（kw）/输入功率（kw）≈0.9～0.98左右，从上面的对比可以看出热泵机组是节能环保设备，与电锅炉相比也同样是电采暖设备，只不过热泵比电锅炉更节省运行费用，理应得到电力部门大力推广的设备，最终受益的首先是电力部门，然后是用户，对环保、对电力部门、对全社会都是有很大好处的事。
上述介绍的提取地下水热量的热泵叫做水源热泵或地源热泵，为了进一步提高水源热泵的效率，本公司又自主研究出太阳能热泵机组，就是用太阳能将地下水进一步加热，使热泵提取的热量更多、更高，使运行费用更低的创新技术。
太阳能提取是靠太阳能集热器将太阳能转换成热水，经太阳能、地能叠加器将潜水泵抽取的地下水携带的地能在叠加器中与太阳能叠加后再送入蒸发器，大大增加了蒸发器水侧的温差，使压缩机输出的总热量加大，提高了热泵机组的能效比，太阳能、地能相结合的热泵系统可使能效比随着太阳能集热面积的增大，可使热泵的能效比达到6～7左右。换句话讲，蒸发器水侧温差增大之后，将使蒸发器的蒸发温度提高，进而提高了压缩机的效率，使压缩机制取同等热量时电功率下降，进一步节省了运行费用。以上讲述的是冬季热泵采暖系统工作原理及原理图。
水源热泵制冷系统原理图(图二)
●制冷原理：
水源热泵空调系统中有8只转换阀门，利用转换阀门将热泵系统转换成制热系统或制冷系统。
图二是热泵机组制冷时的系统图。与图一相比，冷凝器放热端组成的采暖回路被转换阀门移至蒸发器吸热端；原蒸发器吸热端组成的地下水换热系统被转换阀门移至冷凝器放热端，制冷剂回路保持原状态不变。
热泵机组制冷时，压缩机将吸热端吸入的低温低压制冷剂气体经压缩后变成高温高压制冷剂气体排入冷凝器后，被接在冷凝器侧地下水系统冷却变成中温中压制冷剂液体，制冷剂液体通过膨胀阀节流减压后，进入蒸发器进一步膨胀蒸发吸热，由制冷剂液体蒸发吸热后变成制冷剂气体又被压缩机吸热端吸入，再经压缩机压缩后，又变成高温高压制冷剂气体排入冷凝器，将蒸发器吸收的风机盘管负荷回路（即空调房间的热量）源源不断地经冷凝器放热端排入地下水中，空调房间经风机盘管将空气热量转换为制冷水回路的水中，再经蒸发器水侧换热被蒸发器的制冷剂侧大量蒸发的制冷剂吸走，蒸发吸热的制冷剂液体吸收水中热量后由液态变成气态被压缩机往复地吸入、压缩、放热完成制冷全过程。
在地下水紧缺和不允许打井地区，可以埋设土壤换热器代替打井完成土壤换热。