新型太阳能空气双热源热泵系统
太阳能-空气双热源复合热泵系统性能研究
要 ： 太阳能 一空气 双热源复合热 泵技术能有 效解决空 气源热泵 室外 温度低 时蒸 发器 易结霜 、 系统性 能降低 的缺
点 。本文在课题组前期研究的基础上 ， 针对一种新型的太阳能 一空气双热源复合 热泵 系统 ， 采用分布参数法建立 了系统 的数学模型 。利用数学模拟的方 法对单 一空气 源热 泵系统和太 阳能 一空气双热源复合热泵系统在三种不 同工况 下的制
ｓ ｕ ｃ ｅ ｔｐ ｍｐ ｓ ｓ ｍ ｈ ｅ ｐ ｒ ｔ ｎ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓｈ ｖ ｅ ｎ ｓ ｄｅ ｔ ｅ ｍａｈ ｍａ ｉａ ｉ ｌｔｏ ｔｏ ｏ ｒ ｅ ｈ ａ ｕ ｙ ｔ ｉ ｔｒ ｅ ｏ ｅ ａｉ ｏ ｄｔ ｎ ａ ｅｂ ｅ ｔ ｉｄ ｗｉ ｔ ｔ ｅ ｔ ｌｓｍｕ ａｉｎ ｍｅｈ ｄ，ａ ｄ ｔ ｅ ｓｍｕ ｅ ｎ ｏ ｉ ｕ ｈ ｈ ｃ ｎ ｉ － ｈ ｌ ｔｄ ｒ ｓ ｌ ａ ｅ ｂ ｅ ｎ ｙ ｅ ． ａｅ ｅ ｕｔ ｈ ｖ ｅ ｎ ａ ａ ｚ ｄ ｓ ｌ Ｋｅ ｒ ｓ： ｓ ｌｒａｒ ｓ ｕ ｃ ；ｄ ａ ｏ ｒ ｅ ｈ ａ ｕ ；ｍａｈ ｍａｉａ ｉ ｌｔ ｎ；ｓ ｓｅ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ｏａ — ｉ ｏ ｒ ｅ ｕ ｌｓ ｕ ｃ ｅ ｔｐ ｍｐ ｔ ｅ ｔ ｌｓｍｕａ ｉ ｃ ｏ ｙ ｔｍ ｅｆ ｍａ ｃ ｏ
耗最 大 ， 占到 总 建 筑 能 耗 的 ６ ％ ¨ 。为 了达 到 ５ 节 约高 位 能源 的 目的 ， 对 地 域 特征 利 用 低 位能 针
合热泵 系 统 Ｊ在 课 题 组 前 期 研 究 的 基 础 上 ， ， 建
立 了该 系统 的数 学模 型 。对 不 同工况下 单 一空气
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太阳能与空气源热泵双热源联合热水系统的应用 吕露
太阳能与空气源热泵双热源联合热水系统在运行过程之中有着一定的节能性和可靠性，其本身也是通过诸多先进技术的有机融合，以太阳能和空气源为运行基础，在不断联合后应运而生的全新技术体系。相比于传统技术，这种技术系统的应用每年能够节省百分之68以上的电能，能够使电力能源消耗得到全面控制，进而达到节能环保的作用，使人们日益增长的热水需求得到全面满足。然而，根据我们的调研分析来看，在太阳能与空气源热泵双热源热水系统的应用过程之中仍然存在着一些尚未解决的问题，而今后相关系统的发展方向也就在于去解决系统问题，提升用户体验和应用范围之上。首先要能够对系统内部和外部的特性参数加以深入分析，了解相关参数对系统运行能够造成的影响；其次，要能够在太阳能辐射强度、空调负荷和热水温度变化的情况之下，对系统工作状态加以调整和优化，并确保系统运行的安全性与稳定性。最后要能够确保系统设计的科学性和合理性，做好试运行和运行性能测试工作，通过仿真系统的构建，对系统的内部特性和外部特性加以全面分析。除此之外，也要通过实际工作状况参数的输入，将多种测试结果与实际测试结果进行对比分析，从而了解到内部和外部运行参数对总体性能产生的影响，并以仿真测试要求为基础，对设计进行不断的优化与调整，从而达到提升系统节能效应的目的，确保系统的应用能够为使用者带来更加良好的体验，使其能够在应用过程之中获取更加良好的经济效益、社会效益以及环境效益，这也是太阳能与空气源热泵双热源联合热水系统在未来最为重要的发展趋势。
二、太阳能与空气双热源热泵热水系统的运作机理
（一）太阳能加热
在日照条件较为良好的环境之下，太阳能循环泵的作用需要系统控制器与太阳能热水器和集热器温度的有机融合，确保集热器能够对热量进行全面收集，并对换热器的热量加以输送[2]。
太阳能与空气源热泵双热源联合热水系统的应用
太阳能与空气源热泵双热源联合热水系统的应用摘要：近年来，各种能源应用形式频出，供能系统出现了一个非常重要的趋势就是“从单一能源到多能源互补”，主要表现为太阳能与空气源、浅层地能、燃气、电、生物质能等能源互补使用。
而热泵技术是利用低品位可再生能源的有效方式，因而以热泵技术为基础的多能源组合供冷供热技术的发展已经引起广泛重视。
基于此，本文主要对太阳能与空气源热泵双热源联合热水系统的应用进行分析探讨。
关键词：太阳能；空气源热泵；双热源联合；热水系统；应用前言太阳能作为可再生能源，存在能流密度低，间歇性和不可靠性的缺点，但可以通过水箱将其热能蓄存起来。
将太阳能与空气源热泵通过蓄热水箱结合组成系统，在兼顾提供生活热水的同时，可以提高系统的蒸发温度，从而弥补空气源热泵和太阳能的不足，同时向用户供生活热水，解决寒冷地区冬季环境温度较低时空气源热泵制热能效比低的问题。
该系统与传统的使用电加热及单一空气源热泵供应生活热水系统相比，减少了能耗及对环境的污染，并且系统性能有较大的提高。
1、太阳能/空气双热源热泵系统设计1.1空气源热泵系统由于地域条件的限制，随着室外环境温度的变化，空气源热泵的制热量、能效比等也随之发生变化。
冬季制热时，空气源热泵系统的蒸发温度随室外温度的降低而下降，压缩机的制冷剂流量降低，导致系统的制热量降低，而用水热负荷随环境温度的降低而升高，当室外空气温度低于某一值时，系统供热量满足不了负荷要求，需要辅助加热。
反之，室外温度升高时，空气源热泵系统的制热量增大，但用水热负荷降低，即系统的制热量与热水负荷为负相关关系，这个温度值即为平衡点温度（见图1），其值取决于空气源热泵的制热性能，也决定了热泵容量及太阳能集热面积。
图11.2太阳能集热水系统太阳能集热系统由太阳能集热器，蓄热水箱及其连接管路和附件组成。
热水箱给用户提供生活热水，设计水温50℃。
1.3太阳能/空气双热源热泵供热系统设计系统（如图2）通过蓄热水箱将空气源热泵系统与太阳能集热器有机结合，水作为吸热介质在太阳集热器内通过单向流动吸收、输送太阳辐射能。
太阳能-空气双热源式热泵及热水系统的探讨(精)
摘要：本文介绍了太阳能辅助热泵的几种主要形式，分析了各自的特点。
在双热源式太阳能辅助热泵的基础上提出了一种太阳能－空气双热源式热泵及热水系统，它适用于面积在100m2以上住宅或别墅的户式中央空调系统中，同时又能一年四季提供生活热水。
分析了这种系统的特点以及实际应用前需要解决的问题。
关键词：太阳能辅助热泵户式中央空调太阳能－空气双热源式热泵太阳能0引言随着面积超过100m2的住宅和别墅的出现，以及人们对空调房间内空气品质的要求越来越高，研究开发一种经济效益和环保效益均优的户式中央空调系统（有的称家用中央空调）已经迫在眉睫。
同时，研究开发和利用新能源，已经成为世界各国能源研究与开发的共同战略目标。
20世纪70年代能源危机以来，太阳能作为可利用的新能源，逐步成为国内外研究的重点。
最近研究表明：到2050年，核能将占第一位，太阳能占第二位；21世纪末，太阳能将取代核能占第一位。
太阳能以其取之不尽、安全、无需运输、清洁无污染等特点受到人们的重视。
由于太阳能受季节和天气影响较大、热流密度低，导致各种形式的太阳能直接热利用系统在应用上都受到一定的限制。
随着生活水平的提高，热用户对于供热的要求也越来越高，太阳能利用的一些局限性日益显现出来：（1）在太阳辐照时间少的国家和和地区，其应用受到很大限制；（2）白天集热板板面温度的上升会导致集热效率下降；（3）在夜间或阴雨天没有足够的太阳辐射时，无法实现24h的连续供热，如采用辅助加热方式，势必又要消耗大量的其它能源；（4）加热周期较长；（5）传统的太阳集热器与建筑不易结合，在一定程度上影响了建筑的美观；（6）常规的太阳热水器需要在房顶设水箱，在夜间气温较低时，储水箱和集热器向外界散热造成大量的热量损失。
为了克服太阳能利用中的上述问题，人们又提出了采用太阳能加热系统作为蒸汽压缩式热泵系统的热源。
蒸汽压缩式热泵在实际应用中最大的问题是当冬天的大气温度很低时，热泵系统的效率比较低。
太阳能-空气双热源复合热泵国内研究现状精品
太阳能-空气双热源复合热泵国内研究现状中原工学院张超赵晓丹周光辉刘寅摘要：太阳能-空气双热源复合热泵技术是以太阳能和空气作为复合热源的热泵系统，是太阳能和空气两种低品位能源综合利用的一种形式，能很好地解决空气源热泵冬季供热运行过程中效率低，运行不稳定等技术难题。
本文对不同类型的太阳能-空气双热源复合热泵在国内的研究、发展状况进行总结讨论，对其特点进行了分析。
特别提出了一种新型的太阳能-空气双热源复合热泵，此系统可以满足不同工况下的供热要求，提高热泵的工作效率，降低能耗，扩大空气源热泵在北方地区的使用范围，有着较高的环境、社会和经济效益。
分析结论对太阳能关键词：复合热泵，双热源，太阳能利用0 前言空气是一种无污染的，安全的，无穷无尽的自然能源。
空气源热泵技术以其节能降耗及环保方面的良好表现普遍受到人们的关注，其结构简单，不需要专用机房，安装使用方便。
但是它的使用受到环境温度的限制，其供热能力和供热性能系数会随着室外气温的降低而降低，制冷量和制热量很难与建筑冷热负荷相应。
冬季还有室外结霜问题，不适用于寒冷地区。
众所周知，太阳能是地球上一切能源的主要来源。
和空气一样，它也是一种安全、取之不尽用之不竭的自然资源。
如果将太阳能和空气两种低位能源作为热源，可以很好地解决空气源热泵低温下的性能问题，提高空气源热泵的可靠性。
太阳能-空气双热源复合热泵系统实现了这两种热源的复合利用，它可以满足冬季供热，夏季制冷，全年供给生活热水等多方面的需求，设备利用率高。
东南大学，南京理工大学，青岛建筑工程学院以及中原工学院等都对其进行了深入的研究。
-空气双热源复合热泵的进一步发展指明了方向。
1太阳能-空气双热源复合热泵交替运行模式交替运行的太阳能-空气双热源热泵有两个并联的蒸发器：水源蒸发器和空气源蒸发器，热泵既可以用环境空气作为热源，也可以用太阳能集热器蓄热水作为热源。
当环境温度高于某一温度时，空气作为热泵热源，热泵运行良好，热泵制热量能满足建筑热负荷，空气源热泵运行；当环境温度低于某一温度时，空气源热泵的工作恶化, 热泵COP较低，并且热泵供热不能满足建筑热负荷，切换为水源热泵运行，水源热泵的热量来自太阳能，如图1所示。
太阳能光伏空气源热泵取暖系统通用技术要求
太阳能光伏空气源热泵取暖系统通用技术要求太阳能光伏空气源热泵取暖系统是一种利用太阳能光伏发电和空气源热泵技术进行供暖的系统。
它通过太阳能光伏发电装置将太阳能转化为电能，然后通过空气源热泵将这部分电能转化为热能，以提供供暖需求。
接下来，将介绍太阳能光伏空气源热泵取暖系统的通用技术要求。
首先，太阳能光伏电池组件的选择需要符合相关国家标准，并且需要具有较高的光电转换效率和稳定性，以提高系统的发电效率和使用寿命。
其次，光伏发电系统应设计合理，以充分利用太阳能资源。
要求采用优质的太阳能光伏发电装置，并考虑到方位角和倾斜角的调整，以最大程度地提高系统的太阳能发电效率。
第三，空气源热泵系统需要具备高效的热泵循环和传热技术。
热泵循环系统需要采用先进的压缩机、膨胀阀和换热器等组件，以提高热泵的制热效率和制冷效率。
传热技术方面，需要选用高效的换热器，并合理设计系统的换热流路，以确保热能的高效传递和利用。
第四，热水系统应具有高效的热水供应能力。
需要设计合理的热水储存和分配系统，以满足用户的热水需求。
此外，还需要考虑系统的稳定性和可靠性，确保热水供应的连续性和稳定性。
第五，系统需要具备智能化控制技术。
通过采用先进的传感器和控制器，实现对系统运行状态的实时监测和调整，以提高系统的能效和舒适性。
此外，还需要考虑系统对外界环境变化的适应能力，以确保系统的稳定性和可靠性。
第六，系统需要具备较强的环境适应能力。
需要考虑到系统的可靠性和稳定性，在极端的气候条件下依然能够正常运行。
此外，还需要考虑系统的噪音和振动控制，以减少对周围环境的影响。
综上所述，太阳能光伏空气源热泵取暖系统的通用技术要求主要包括太阳能光伏电池组件的选择、光伏发电系统的设计、空气源热泵系统的循环和传热技术、热水系统的供应能力、智能化控制技术和环境适应能力等方面。
通过合理设计和选择相应的技术手段，可以提高系统的能效和使用寿命，达到更好的供暖效果。
新型太阳能—空气复合热源热泵的实验研究的开题报告
新型太阳能—空气复合热源热泵的实验研究的开题报告题目：新型太阳能—空气复合热源热泵的实验研究一、研究背景在全球变暖、环保节能等现代社会，太阳能、空气能等可再生能源被广泛关注，成为新能源市场的热点。
在热泵技术中，空气源热泵具有应用广泛、适用范围广、安装维护简单等特点。
但是，它的效率受到室外温度的影响较大，当气温低于零度时，其效率会显著下降。
为了克服这一问题，将太阳能与空气能相结合，形成“太阳能—空气复合热源热泵”成为了研究的热点之一。
该技术能够使热泵在低温环境下仍然具有较高的效率，为热泵技术的发展开辟新的途径。
二、研究目的和意义本研究旨在设计一种新型太阳能—空气复合热源热泵系统，并进行实验研究。
通过实验结果的分析，探究该系统的热效率、性能稳定性以及减少环境污染等方面的特点。
研究成果将为太阳能与空气能相结合的热泵技术的发展提供新思路和新经验，对于推动我国可再生能源的研究和应用具有积极意义。
三、研究内容和方法本研究主要包括以下内容：1.设计新型太阳能—空气复合热源热泵系统，并进行系统优化设计，使其具有较高的效率和稳定性。
2.利用实验室制作的实验平台，对该系统进行实验研究。
测定系统的运行参数，如制冷量、制热量、能耗等指标，分析系统的热效率和运行稳定性。
3.通过对实验结果的分析，总结太阳能—空气复合热源热泵系统的特点和优劣，进一步完善和优化其设计。
研究方法主要包括文献调研、实验研究、数据分析等。
通过对相关文献的综合分析，理论上掌握太阳能—空气复合热源热泵系统的设计与优化方法；通过实验研究，确定系统的运行参数，并获取系统的性能数据；通过数据分析，全面评估系统的性能和特点。
四、预期研究结果预期研究结果包括以下几个方面：1.设计出一种新型太阳能—空气复合热源热泵系统，并进行系统优化设计，使其具有较高的效率和稳定性。
2.通过实验研究，获得系统的运行参数，如制冷量、制热量、能耗等指标，分析系统的热效率和运行稳定性。
空气-太阳能双热源热泵模拟及分析
空气-太阳能双热源热泵系统仿真与实验研究1 1 1 1 2袁卫星何潇寒杨宇飞杨波朱宁（1 北京航空航天大学人机与环境工程系，北京 100191） （2 北京阳翼九天太阳能技术有限公司，北京 102609）摘 要 在太阳能的开发和利用中，太阳能热泵成为供暖领域太阳能高效利用的一个发展方向。
本文对太 阳能热泵的原理及研究现状进行了介绍，提出并研制了一种空气源-太阳能水源双热源型太阳能热泵系统， 设计、开发了其中的双蒸发器热泵系统、分层水箱蓄能系统和控制系统。
对系统建立了稳态仿真模型，并 进行了系统实际运行试验研究,得到了不同工况下的系统性能结果，并将仿真结果与试验结果进行了对比 分析。
得出了空气源-太阳能水源双热源型热泵供暖系统运行的一些有参考价值的结论。
关键词 双热源 太阳能 热泵 蓄热SIMULATION AND EXPERIMENTAL STUDY ON THE PERFORMANCE OF SOLAR-AIR DUAL HEAT SOURCES COUPLED HEAT PUMP SYSTEMYuan Weixing1 He Xiaohan1 Yang Yufei1 Yang Bo1 Zhu Ning2(1 Department of Man-Machine-Environmental Engineering, Beihang University, Beijing 100191) (2 Beijing Yangyijiutian Solar Energy Technology Co., Ltd, Beijing 102609)Abstract With the development and utilization of solar energy, the solar heat pump becomes a development direction of the use of solar energy resources in the heating area. In this paper, the solar heat pump principle and the research were introduced. Subsequently, solar-air dual heat sources coupled heat pump heating system was designed, and the heat pump system, layered tank storage system in it were developed. Then through a series of experiments and steady simulation investigates the system, we draw some valuable conclusions about this system. Keywords Dual heat sources Solar energy Heat pump Thermal storage0 前言随着我国快速增长的的巨大的能源需求，太阳能的在我国北方,冬季供暖是关乎民生的大问题。
浅谈太阳能—空气双热源热泵中央热水系统
浅谈太阳能—空气双热源热泵中央热水系统作者：叶鲲鹏来源：《中国科技博览》2013年第26期摘要：本文针对新提出的一项技术—太阳能-空气双热源热泵中央热水系统进行了介绍，这项技术是在原有的太阳能技术的基础上研究出来的热水和热泵复合系统。
该系统的主要热能是来自太阳能直射以及在空气中储存的太阳能，以较少的电能进行辅助驱动双热源热泵。
该系统能够在任何气候环境下，经济的、节能的、全方位的满足人类对热水的需求。
关键词：太阳能-空气双热源热泵中央热水系统中图分类号：TG333.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）26-368-011 双热源热泵中央热水系统的研究背景太阳能资源是一种取之不尽、用之不竭的安全和清洁的能源，它作为一种新开发的能源，越来越受到人们的关注。
人们对该能源的开发和利用，主要采用两种方式：一是，太阳能转换成热能；二是，太阳能转换成电能。
太阳能热水器系统是高效、经济地利用太阳能的一条路径。
但是，该系统采用的太阳能集热器只能依赖当地的气温，在天气变化时，不能实现稳定供热。
特别是在阴雨天气，或者是在气温较低的冬季，就不能满足人们对热水的需求。
为了解决上述中在太阳能利用过程中存在的缺陷，于是有研究提出将太阳能的加热系统作为热源，为蒸汽压缩式热泵系统提供能量。
蒸汽压缩式热泵在温度较低的时候运行效率低；而太阳能的加热系统在温度较低的时候，其内部设置的集热器的集热效率比较高，在其蒸发温度很高的时侯，热泵系统效率比较高，所以太阳能能为热泵系统提供热源。
空气源热泵和太阳能热水器的结合能够取长补短，实现优势互补。
该系统的主要热能是来自太阳能直射和空气中储存的太阳能，以较少的电能进行辅助驱动双热源热泵。
该系统是一种充分利用自然能源、绿色环保、适应能力强、高效率低成本的新型冷热源系统，它具有两个主要的优点：（1）使得建立太阳能热水系统的总投资减少；（2）在出现阴天下雨或者温度较低的气候的时候，太阳能不能满足热水供应，该系统能够保证在任何环境下全年提供热水。
太阳能-空气双热源式热泵及热水系统的探讨(精)
摘要：本文介绍了太阳能辅助热泵的几种主要形式，分析了各自的特点。
在双热源式太阳能辅助热泵的基础上提出了一种太阳能－空气双热源式热泵及热水系统，它适用于面积在100m2以上住宅或别墅的户式中央空调系统中，同时又能一年四季提供生活热水。
分析了这种系统的特点以及实际应用前需要解决的问题。
关键词：太阳能辅助热泵户式中央空调太阳能－空气双热源式热泵太阳能0引言随着面积超过100m2的住宅和别墅的出现，以及人们对空调房间内空气品质的要求越来越高，研究开发一种经济效益和环保效益均优的户式中央空调系统（有的称家用中央空调）已经迫在眉睫。
同时，研究开发和利用新能源，已经成为世界各国能源研究与开发的共同战略目标。
20世纪70年代能源危机以来，太阳能作为可利用的新能源，逐步成为国内外研究的重点。
最近研究表明：到2050年，核能将占第一位，太阳能占第二位；21世纪末，太阳能将取代核能占第一位。
太阳能以其取之不尽、安全、无需运输、清洁无污染等特点受到人们的重视。
由于太阳能受季节和天气影响较大、热流密度低，导致各种形式的太阳能直接热利用系统在应用上都受到一定的限制。
随着生活水平的提高，热用户对于供热的要求也越来越高，太阳能利用的一些局限性日益显现出来：（1）在太阳辐照时间少的国家和和地区，其应用受到很大限制；（2）白天集热板板面温度的上升会导致集热效率下降；（3）在夜间或阴雨天没有足够的太阳辐射时，无法实现24h的连续供热，如采用辅助加热方式，势必又要消耗大量的其它能源；（4）加热周期较长；（5）传统的太阳集热器与建筑不易结合，在一定程度上影响了建筑的美观；（6）常规的太阳热水器需要在房顶设水箱，在夜间气温较低时，储水箱和集热器向外界散热造成大量的热量损失。
为了克服太阳能利用中的上述问题，人们又提出了采用太阳能加热系统作为蒸汽压缩式热泵系统的热源。
蒸汽压缩式热泵在实际应用中最大的问题是当冬天的大气温度很低时，热泵系统的效率比较低。
浅谈太阳能—空气源热泵并联供热系统
浅谈太阳能—空气源热泵并联供热系统发表时间：2018-09-03T09:15:51.193Z 来源：《红地产》2017年9月作者：田世成[导读] 本文章就太阳能 - 空气源热泵并联供热系统的工作原理及特点进行阐述，并对系统进行分类研究，同时针对具体案例进行分析，以期通过本文的研究和论述，为我国太阳能供热利用发展提供有价值的理论参考。
太阳能供热系统在我国太阳能资源丰富的地区得到了广泛应用。
在日光充足条件下，整个系统的运行费用几乎为零，且环保无污染。
但常规太阳能供热系统易受气候影响，当天气条件不利时，只能依靠辅助热源进行加热。
空气源热泵以环境空气作为低温热源，具有系统简单、热效率高等优点。
以空气源热泵辅助太阳能供热系统，可以弥补常规太阳能供热系统的缺陷。
1.太阳能 - 空气源热泵供热系统的工作原理及特点1.1 太阳能 - 空气源热泵供热系统简介太阳能 + 空气源热泵供热系统，针对晴天情况下能满足正常供热供应而配置真空管太阳能集热器数量（阴雨天或日照不足的情况下通过空气源热泵进行辅助加热）。
为保证系统在冬季最不利的情况下仍能满足供热的正常供应，系统配备空气源热泵进行辅助加热，克服电加热能耗存在的缺陷。
1.2 工作原理太阳能 - 空气源热泵供热系统的运行主要有以下四种工况：（1）太阳能集热系统直接加热生活供热。
在日照充足的白天，系统按此工况工作，此时太阳能供热循环泵的工作由系统控制器根据太阳能集热器和太阳能储热罐水温进行控制。
（2）空气源热泵辅助太阳能集热系统加热生活供热。
当阴雨天或光照不足，太阳能集热系统不足以使生活供热箱温度达到设计水温时，水箱感温元件检测水温启动空气源热泵供热机组加热，当水箱水温达到设定值时，空气源热泵供热机组自动关闭。
（3）太阳能和热泵机组同时加热生活供热。
在万方数据日照良好情况下，如果供热系统的耗热量大于太阳能集热系统的有效供热量或太阳能集热器的数量较少，不能满足供热系统的用热需求，则太阳能和热泵机组同时工作向供热系统供热。
太阳能与空气双热源联合供热水的解决方案.
太阳能与空气双热源联合供热水的解决方案肖香见骆名文（广东美的商用空调设备有限公司）摘要：通过对当前国内各热水制取方式的系统性能、安装工艺、成本分析，总结出太阳能与空气源联合使用的优点。
分析现有太阳能与空气双热源联合热水的现状，总结太阳能与空气双热源联合热水的系统设计原则，并设计出可行性较强的热水系统关键词：太阳能；空气源热泵；联合热水The solution of solar and air heat source water heaterXiao Xiangjian Luo Mingwen(Guangdong Midea Commercial Air-conditioner Equipment Co., LtdAbstract: According to the analysis of the existing system for water heating systems in performance, installation techniques and cost, summed up the air and solar sources water heater’s advanta ges. Analysis of the existing air and solar water heating combined two-heat the status quo, summing up the air and solar energy combined two-heat the hot water system design principles, and design a water heating system with high feasibility.Key words: solar source; air source heat pump; joint water heater1 前言上世纪七十年代以来，世界能源形势变得日益严峻，能源的大量消耗对环境恶化也日益加剧。
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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
有关结论
(1)平均温度、太阳辐射量和电价是决定并联式太阳能热泵热水系统最佳匹配的 三个重要因素, 在进行方案设计时, 设计者应根据具体的气候条件及当地的电力 价格来决定系统的最佳匹配。 (2)在该地区, 按最低月平均气温5.5 ℃来选择压缩机功率, 集热面积按太阳辐 射16.15 MJ/m2来选择, 计算费用最低, 系统达到最佳匹配。 (3)随着能源的日益紧张, 必然导致电价上涨,系统最佳匹配受电价的影响较大。 在该地区, 当电价为1.3元/(kW· h), 系统最佳匹配点变为集热面积按太阳辐射 14.72 MJ/m2 来选择。
太阳能-空气能复合热泵
对于北方地区冬季清洁取暖的问题，“宜气则气 ，宜电则电”早已是从行业到社会大众的共同认 知。站在行业发展专业角度来讲，供暖是相对复 杂的大系统，从热源、控制、末端到辅材，需要 有科学合理的设计、高效节能的产品选型、标准 规范的施工流程、贴心到位的售后服务等做支持 ，系统中各个关键节点做到严格把控及标准操作 ，才能保证系统运行的稳定和节能。在环保政策 及落地方案持续加码的大背景中，无论是北方传 统供暖区还是南方新兴采暖区，高效、节能都将 是主流趋势，如何为客户/用户打造舒适、节能、 环保的室内居住环境解决方案，对于暖通从业者 来说是一个新命题、新挑战。
太阳能热泵的技术原理
混合连接式太阳能热泵系统
混合连接太阳能热泵系统
混合连接太阳能系统又叫双热源系统。设 有两个蒸发器，一个以大气为热源，一个 已被太阳能加热的工质为热源。
工作模式有3种： 1、太阳辐射强度足够，不开启热泵，直接 利用太阳能即可； 2、太阳辐射强度很小，水箱中水温过低时 ，热泵开启，时期以空气为热源工作； 3、当外界条件介于两者之间时，热泵以水 箱中被太阳能加热了的工质为热源进行工 作
1 Part
简介
概念 单一与复合热泵比较 空气能热泵特点 太阳能热泵特点
概念
热泵
单一热源热泵
多热源复合 热泵
太阳能-空 气双热源复 合热泵
一种利用少量高品质能源 将低温热源的热能转移到 高温热源的装置。
具有一个低温热源的热泵
将多个单一热源热泵叠加， 具有多个低温热源的热泵
低温热源为太阳能和空气 的双热源热泵
比较
单一热源热泵：受环境，地区性差异和热源本身特点 等因素的限制，往往不能发挥其充分工作的作用，使 其性能系数降低
复合热泵：对热泵加以多重热源，使其尽量减少因环境 ，地区性差异等因素的影响，由于具有多重热源，可利用 多重热源的优点，使其发挥充分工作的作用，提高其性能 系数
空气源热泵优点
减少温室效应， 几乎不会对环境 造成影响
容易结霜：蒸发器翅片间的霜 层不仅使空气流动阻力增大， 随着霜层越来越厚，传热热阻 变大，传热效果恶化
太阳能热泵优点
太阳辐射条件良好 时，COP值达4以 上，供热系数受室 外气温下降的影响 因素较小
集热 成本
低
高性 能系
数
一机 多用
采用结构简易的 集热器
冬季可供暖，夏 季可制冷，全年 提供热水
太阳能热泵缺点
η——电加热效率（0.97%） 860——电等价热值（大卡/ 度） 每天耗电量m=360000÷860÷0.97=406度。 电价格平均每度以0.70元计算。每天所需电费：S天=406度/天×0.70元/ 度 =284.2元/天 每年所需电费：S年=284.2元/天×360天=102312元 四、采用空气能热泵所需费用
(2) 投资经济性：能源结构和燃料价格直接影响太阳能热泵的经济性，例如，我国 西部地区以煤炭为主的能源结构以及较低的燃料价格必将影响太阳能热泵的市场竞 争力。同时，太阳能热泵系统初投资偏高也是影响其经济性的重要因素之一。
(3)公众认知度：目前，在我国制约太阳能热泵应用的主要障碍是系统初投资较高以 及政府、建筑设计人员和公众对这一技术缺乏足够的了解和认识。通过政府部门、 科研机构和工程技术人员的共同努力，借鉴国外的成功经验，我国太阳能热泵将得 到较快的推广和发展。
太阳能热泵的技术原理
1、从全年的运行结果可以得到，在太阳能资源三类地区，并联式系统 的运行效率高于串联式系统，采用并联式系统更加节能。 2、对于太阳能资源不太丰富的三类地区，采用串联式系统时可以根据 过渡季节典型日热泵蒸发侧所需的热量来确定集热器的面积，之后集 热器面积的增加对提高系统的效率影响不大；
2 Part
工作原理
简单分类 可切换式工作原理 联合运行式工作原理 对比与效益分析
太阳能热泵的技术原理
基本原理
晴天，经膨胀阀节流后的低温低压制冷剂首先流入太阳能集热(蒸发器)中，通过蒸 发后的制冷剂在压缩机中形成高温高压气体，然后排入冷凝器中，与水进行对流 换热，制冷剂经膨胀阀又流回蒸发器中，如此循环。在夜间或是阴天，太阳能集 热器也可以吸收大气中的显热和潜热来维持全天候的生产热水。
热水工程系统投资回报及经济效益分析对比
在选择热水设备的时候，我们一般都会考虑成本和节能两方面， 这样就让很多人都难以抉择采用什么热水设备更合适。今天我们就来分 析一下，我们常采用的几个热水系统的投资回报及经济效益分析及对比 。 一、分析计算依据 1、以1T水升温到60℃为标准。 2、以冷水平均温度15℃计。 3、太阳能有效利用天数为270天左右，90天左右需辅助加热设备补充 热量。 4、水升温吸热计算公式：Q吸=C·M·Δt 式中：C——水的比热=1Kcal/Kg·℃
太阳能热泵的技术原理
结构与形式
传统串联式太阳能热泵系统 直接膨胀式太阳能热泵系统
并联式太阳能热泵系统 混合连接式太阳能热泵系统
太阳能热泵的技术原理
直接膨胀式太阳能热泵系统
直接膨胀式太阳能热泵系统 太阳能集热器与热泵蒸发器合 二为一，制冷剂被直接充入太 阳能集热器。太阳能集热器同
太阳能热泵的发展问题
(1)性能可行性：各种类型的太阳能热泵性能都有待提高，要合理确定个部件之间的 匹配关系以达到投资运行最佳效益；要将系统设计与建筑设计结合起来，既要考虑 系统性能又要考虑建筑美观；要实行智能化控制，这需要各个专业的人相互配合。 实现各种能量的优化配置，确定太阳能集热器面积、蓄热水箱容积、建筑面积之间 的最佳匹配关系，才能使太阳能热泵供暖、供冷技术具有更强的竞争力，产生更大 的社会效益。
相变材料应符合如下要求： （1）热性能方面要有合适的相变温度、较高的相变潜热值、合适的导热性能（导热系 数一般偏大）； （2）化学性能方面要有较低的腐蚀性、相变可逆性好、性能稳定、不易分解、毒性低 （无毒）、不易燃烧、结晶速度和晶体生长速均较快、同时在相变过程中不易发生熔 析现象，防止相变材料因为相变过程导致相变材料的化学成分变化； （3）物理性能方面要有较小的体积膨胀率、较大的密度、较小的蒸汽压； （4）经济方面相变材料应便宜易得。
太阳能热泵的技术原理
传统串联式太阳能热泵系统
传统串联式太阳能热泵 太阳能集热器与热泵蒸发器 是独立部件，通过中间换热 器实现换热。中间换热器用 于存储被太阳能加热的工质 （空气或水），热泵蒸发器 与其换热使制冷剂蒸发，通 过冷凝将热量传递给用户。
太阳能热泵的技术原理
并联式太阳能热泵系统
并联式太阳能热泵系统 该系统由传统的太阳能集热器 与热泵共同组成，各自相互独 立，互为补充。当太阳辐射足 够时，只运行太阳能系统，否 则，运行热泵系统或两个系统 同时运行。
太阳能热泵的技术原理
太阳能相变蓄热耦合空气源热泵系统
太阳能相变蓄热耦合空气源热泵系统图
太阳能热泵的技术原理
太阳能相变蓄热耦合空气源热泵系统
太阳能相变蓄热耦合空气源热泵系统是通过太阳能真空玻璃管集热器吸收太 阳辐射出来的太阳能并将其储存在相变蓄热水箱中或与空气源热泵相结合同时用于供暖 。
该系统的控制策略为： 1）空气源热泵机组独立运行能满足所需热量时，相变蓄热水箱将多余的热量和太阳能 辐射能进行储存； 2）当外界环境温度过低时，空气源热泵不能独立完成所需热量时，太阳能相变蓄热耦 合空气源热泵系统运行，太阳辐射量充足的情况下，多余的热量会被存储； 3）若空气源热泵侧有凝霜时，太阳能将一部热量用于提高蒸发器侧的温度，克服凝霜 现象的出现。
随着生活水平的提高，热用户对于供热的要求也越 来越高，太阳能利用的一些局限性日益显现出来： （1）在太阳辐照时间少的国家和和地区，其应用受到 很大限制； （2）白天集热板板面温度的上升会导致集热效率下降 ； （3）在夜间或阴雨天没有足够的太阳辐射时，无法实 现24h的连续供热，如采用辅助加热方式，势必又要消 耗大量的其它能源； （4）加热周期较长； （5）传统的太阳集热器与建筑不易结合，在一定程度 上影响了建筑的美观； （6）常规的太阳热水器需要在房顶设水箱，在夜间气 温较低时，储水箱和集热器向外界散热造成大量的热量 损失。
M——被加热水量（Kg） Δt——温升（℃） 二、所需热量计算 1、以所需热水总量8000公斤/天来计算。 2、每天将8000公斤水从15℃加热至60℃年需热量Q吸=1K cal/KG×8000KG×（60-15）℃=360000Kcal
三、采用电加热所需费用
耗电量：m=Q÷860÷η 式中：m——耗电量（度）
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
太阳能热泵
中央热水系统 03