夏热冬冷地区太阳能辅助地源热泵供热的应用研究
太阳能辅助供热系统与地源热泵的联合研究
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夏热冬冷地区某太阳能热水项目数据监测系统应用案例分析
夏热冬冷地区某太阳能热水项目数据监测系统应用案例分析夏热冬冷地区是指在夏季高温，冬季低温的地区，由于气温变化较大，人们在生活中对于热水的需求也相对较大。
因此，在这样的地区部署太阳能热水项目是非常有意义的，可以有效利用太阳能资源，减少对传统能源的依赖，降低能源的消耗。
为了确保太阳能热水项目的正常运行，需要对其进行定期的数据监测。
本文将针对夏热冬冷地区太阳能热水项目数据监测系统的应用案例进行分析。
夏热冬冷地区的太阳能热水项目数据监测系统主要包括数据采集、数据传输、数据存储和数据分析四个环节。
首先，通过在系统中安装传感器，对太阳能热水项目中的关键数据进行采集。
这些数据包括太阳能辐射、水温、水流量等。
传感器采集到的数据将通过数据传输设备传输到数据存储设备中进行存储。
数据存储设备可以选择云服务器或本地服务器，根据实际情况进行选择。
将数据存储在云服务器中将有助于降低成本，并且可以实现远程监控和管理。
而将数据存储在本地服务器中，可以更好地掌握数据的安全性和可控性。
数据存储设备的选择需要综合考虑成本、安全性和可控性等因素。
在数据存储设备中存储的数据可以通过数据分析工具进行分析，以获取有价值的信息。
通过对太阳能辐射、水温、水流量等数据的分析，可以确定项目是否正常运行，可以及时发现并解决问题。
另外，数据分析还可以帮助优化太阳能热水项目的运行策略，提高能源利用效率，降低运行成本。
夏热冬冷地区太阳能热水项目数据监测系统的应用案例分析，可以为该项目的运行提供可靠的数据支持，保障项目的稳定运行。
通过数据采集和传输，可以及时获取项目中的关键数据，避免因数据延迟或丢失而导致的问题。
通过数据存储和分析，可以实现对项目的全面监控和管理，提高项目的运行效率和性能。
总之，夏热冬冷地区太阳能热水项目数据监测系统的应用案例分析具有重要的实际意义。
通过对项目中的关键数据进行采集、传输、存储和分析，可以实现对项目的全面监控和管理，提高项目的运行效率和性能。
地源热泵与太阳能结合在高寒地区的应用
制
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ＲＥＦ ＲＩ ＧＥＲＡＴＩ ＯＮ ＡＮＤ ＡＩ Ｒ． Ｃ０ＮＤＩ Ｔ１ ０Ｎ１ Ｎ Ｇ
地源热泵与太 阳能结合在 高寒地 区的应用
李景华 王 晓羚 牛 秀云 王丽英
（ 山东 富尔达 空 调设备 有 限公 司 ）
ｃ ａ ｓ ｅ ｏ ｆ ａ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ Ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ Ｍ ｏ ｎ ｇ ｏ ｌ ｉ ａ ， Ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｈ ｏ ｗ ｔ ｏ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍ ｂ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ ｏｒ ｆ ｔ ｈ ｅ ｙ ｅ ａ ｒ ｒ ａ ｔ ｅ ， Ｈ ｏ ｗ ｔ ｏ ｃ ｏ ｎ ｆ ｉ ｇ ｕ ｒ ｅ
相对稳定 的特性 ，通过热泵机组 ，使深埋于建筑 物周 围的管路系统或地下水循环带走建筑物内部
本文所涉及 的工程为 内蒙古 自治区凉城某医
院工程项 目，建筑 面积为 ２ ８ ０ ０ ｏ ｍ ，共 １ ２ 层 ，每 层层高为 ３ ． １ ｍ，总计层高 ３ ７ ． ２ ｍ 。本建筑采用节能 热量 的技术 。冬季 ，从土壤 中取热 ，代替锅炉为
建筑 物供 暖；夏季 ，向土壤排热 ，代替普通空调 设计 ， 按中华人民共和国国家标准 《 民用建筑节能 给建 筑物供冷。因该项 目处 于低温高寒地带 ，夏 设计标准 》 第４ ． １ ． ２ 条规定 ，屋顶和外墙应加强保
换热不平衡 ，将影响下一个采暖期 的运行。该地 ｔ 照 时 间 可达 ２ ６ ０ ０ ～３ ２ ０ ０小 时 ，是 非 常 理 想 色可再生能源成为建筑节能的重要部分 ，作为人 区 Ｅ 们青睐的绿色可再生能源 ，地源热泵和太 阳在建 的绿 色环保资源 。为保证地下换热系统的持续运 筑 中得到了广泛的应用 ，二者 的有效结合 ，为建 筑节 能 带来 理想 的效： 果。
寒冷地区太阳能地源热泵供热供冷分析
关键词 太阳能地源热泵 寒冷地区 居住建筑 季节性蓄热 运行特性分析 供冷 供暖
①
本 文 提 出 的 太 阳 能 地 源 热 泵 （ＳＧＣＨＰ）供 热 供 冷系统是将太阳能热泵与地埋管地源热泵耦合的 系统。ＳＧＣＨＰ 系统有多 种 运 行 方 式：非 供 暖 季 通 过 太 阳 能 集 热 器 将 太 阳 能 收 集 起 来 ，并 通 过 地 埋 管 换 热 器 蓄 存 在 地 下 ，供 暖 季 再 把 热 量 从 土 壤 中 取 出 为 室 内 供 暖 ；供 暖 供 冷 初 期 、末 期 可 以 不 开 启 热 泵 ， 直 接 利 用 地 埋 管 换 热 器 从 地 下 取 热 取 冷 ；太 阳 能 充 足时，也可以不开 启 热 泵，直 接 利 用 太 阳 能 集 热 器 供暖，或者 地 埋 管 换 热 器 与 太 阳 能 集 热 器 联 合 供 暖。充分 利 用 了 太 阳 能，实 现 了 太 阳 能 的 移 季 利 用 ，减 少 了 能 耗 。
图 １ 建 筑 逐 日 负 荷
月１５日至９月１５ 日，平 均 冷 负 荷 为 ５．１１ｋＷ，总 冷 负 荷 为 ５４．３１ ＧＪ。
按 照 水 源 热 泵 机 组 设 计 工 况 冬 季 ＣＯＰ 取 ４．８，夏 季 ＣＯＰ 取 ５ 计 算 ，供 暖 季 累 计 取 热 量 为 １０７．５ＧＪ，供 冷 季 累 计 取 冷 量 为 ５３．９ ＧＪ。 如 果 热 量 仅 仅 来 源 于 浅 层 地 热 ，则 全 年 从 土 壤 取 热 量 比 向 土 壤 排 热 量 多 ５３．６ ＧＪ。 土 壤 得 热 与 失 热 严 重 不 平 衡 ，会 导 致 地 温 逐 年 下 降 ，破 坏 土 壤 生 态 平 衡 ，也 不 利 于 热 泵 的 供 热 性 能 。 所 以 需 要 补 充 热 源 ，减 少 从 土 壤 的 取 热 量 ，使 取 热 量 与 取 冷 量 基 本 持 平 ，所 以 本 系 统 设 置 了 太 阳 能 集 热 部 分 ， 在满足室 内 需 求 情 况 下 冬 季 直 接 利 用 太 阳 能 供 暖 ，过 渡 季 及 供 冷 季 将 太 阳 能 蓄 存 在 土 壤 中 ，供 冬季使用。 ２ ＳＧＣＨＰ 系统的设计及 ＴＲＮＳＹＳ 模型的建立
09夏热冬冷地区地水源热泵实际运行状况调研与分析
地板采暖，全时间开启
风机盘管系统，部分时间开启
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结论
地源水源热泵已成为夏热冬冷地区采暖较为常见系统形式
通过调研与分析：
1、热泵容量普遍选型偏大，尤其是风机盘管为末端的系统，
因此在设计中需要合理考虑；
2、系统运行普遍长期处于低负荷率的工况下，这与居民的 使用方式密切相关；
3、不同末端形式对能耗有显著影响，地板采暖系统的用能 量相对较高。
对地源水源热泵在夏热冬冷地区实际运行状况进行深入调研与测试， 有助于了解实际运行状况，找到优化设计运行的关键点
2010-2015夏热冬冷地区各区域市场地水源热泵占有率对比图
3
调研情况
4
调研时间、地点、对象
由2011年11月至2016年3月，对江苏、安徽、湖北等地7个 项目进行了实地调研：
末端形式 测试小区 南京A 地暖 扬州A 扬州B 南通A 收费形式 按热量收费 按热量收费 按热量收费 按热量收费 测试时间 2015年12月-2016年3月 2016年1月-2016年3月 2016年1月-2016年3月 2016年1月-2016年3月
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热负荷累计热量
热负荷累计热量
末端为地暖的系统相对于末端为风机盘管的系统，其供暖季单位 平米耗热量更大。
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不同末端形式的影响
地板采暖VS 风机盘管
地暖系统全时间开启，室温基本在设计值18℃以上。且在外温较 高时，室温高于20℃ 风机盘管系统部分时间开启，在开启过程中室内温度在设计值 18℃以上 两者的差异主要在于居民的行为模式
夏热冬冷地区地水源热泵 实际运行状况调研与分析
严寒地区太阳能辅助土壤源热泵系统运行策略优化
严寒地区太阳能辅助土壤源热泵系统运行策略优化随着社会的发展和经济的进步，能源短缺和环境问题日益凸显，为了实现经济和生态的双赢，太阳能热泵技术应运而生。
太阳能热泵技术通过利用太阳能热能进行供暖、制冷和热水等热能产生，直接减少了传统能源的消耗，具有很高的节能效果和环保优点，受到越来越多人们的青睐。
与传统的太阳能热泵技术相比，土壤源热泵技术使用的热源为土壤，具有独特的优势。
其中，利用太阳能辅助运行土壤源热泵系统，可以进一步提高系统的效率，实现节能减排的目的。
本文旨在探讨针对严寒地区太阳能辅助土壤源热泵系统运行策略的优化方法。
一、太阳能辅助土壤源热泵技术的优越性1、稳定性好太阳能辅助土壤源热泵利用土壤温度的稳定性进行加热或制冷，具有非常好的稳定性。
在寒冷的冬季，土壤中的温度较高，可以提供充足的热源满足室内供暖，避免了突发性的暖气瘫痪现象；在炎热的夏季，土壤中的温度较低，可以提供较低的制冷温度，满足空调制冷需求，从而保证了系统的运行稳定性。
2、高效节能与传统的供暖方式相比，太阳能辅助土壤源热泵技术不仅具有稳定性好的优势，还具有非常高的效率和节能性。
太阳能辐射是一种免费的能源源，太阳能辅助可以减少系统的能源消耗，增加系统的工作效率，降低系统的运行成本。
在严寒的冬季，太阳能辅助下，土壤源热泵可以提供热水和暖气，大大降低了家庭的供暖成本；在酷热的夏季，太阳能辅助下，土壤源热泵可以提供低温空调，降低了制冷成本。
因此，太阳能辅助土壤源热泵技术具有非常好的效益和社会价值。
3、环保节能太阳能辅助土壤源热泵系统不仅节省能源，还可以减少二氧化碳的排放，并且不会产生任何污染物。
该技术是一种真正意义上的绿色环保节能技术，符合社会的可持续发展思想。
二、严寒地区太阳能辅助土壤源热泵系统运行优化在严寒地区，太阳能辅助土壤源热泵系统的运行存在一些问题，需要针对性的进行优化。
1、运行策略的优化太阳能辅助土壤源热泵系统的运行策略应考虑太阳能辐射周期、土壤深度、气候条件等因素。
夏热冬暖地区地源热泵供热制冷系统的适应性研究
ｍ井深居多。适合实施热水或热水＋空
调冷热联供系统以及土壤源热泵＋冷却塔耦合的冷 暖空调系统。 ２）地表（下）水源方式 夏热冬暖地区河流数量多，许多城市（镇）临江 而建，有较丰富的地表水系。地下水储量也较丰富。 利用河水、湖水、地下水为冷源或热源，换热效率高， 初期投资成本较低，适合实施冷暖空调系统。但地 表水系统应注意水体的换热能力及温差效果，地表 水的温度随季节变化较大，且水体深度与表面温差 随深度的增大而增大，如水体深度太浅，温差太小， 则达不到水源热泵应有的效果。
［收稿１５ｔ期］２０１２－０８－１３
夏热冬暖地区地处亚热带，气候潮湿，冬季气温 变化大、夏季炎热，年平均温度一般高于２０℃，人们 用热水洗澡的天数一般占全年总天数的８０％以上， 因此该地区生活热水用量大、能耗高。随着人们生 活水平的提高，提供安全、稳定的生活热水系统已成 为宾馆、医院、学校的基本设施要求，同时居民住宅 小区集中供生活热水的需求也越来越大。 长期以来，人们应用各种热水锅炉和家庭热水 器解决生活热水问题，既有其便利之处，又有其不足 和局限。燃气热水器在通风条件差的地方使用存在 安全隐患且运行成本高。空气源热泵热水设备安装 灵活、使用方便，与电加热相比节能效果突出，逐渐 成为热水设备的主流产品之一，但设备供热能力与
太阳能土壤跨季节蓄热—地源热泵组合理论与实验研究的开题报告
太阳能土壤跨季节蓄热—地源热泵组合理论与实验研究的开题报告一、研究背景及意义随着人类对清洁能源的需求日益增加，太阳能、地源热泵等新能源技术逐渐得到了广泛应用。
作为一种清洁、可再生的能源，太阳能通过太阳能集热器收集和利用，可以供应家庭热水、采暖等用途。
然而，太阳能在不同季节、不同天气条件下的供热效果有所差异，存在冬季太阳能供热不足、夏季太阳能过剩等问题。
因此，如何解决太阳能跨季节供热问题，提高太阳能利用率，是当前太阳能利用方面的研究热点。
地源热泵是一种利用地下热能进行空调供暖的系统。
地下恒定的温度可以保证地源热泵在任何天气条件下都能良好地工作。
由于地下温度受季节影响相对较小，因此地源热泵可以有效解决夏季散热、冬季供热等问题。
因此，将太阳能与地源热泵进行组合利用，可以实现夏季太阳能收集、冬季地源热泵供暖的效果，从而提高太阳能的利用效率，降低对传统能源的依赖。
通过太阳能土壤跨季节蓄热-地源热泵组合利用这一技术，可以解决夏季太阳能过剩、冬季太阳能供热不足的问题，从而实现太阳能的有效利用。
因此，本研究旨在探究太阳能土壤跨季节蓄热-地源热泵组合利用的理论知识和实验研究，为太阳能利用提供新的思路和方法，为清洁能源领域的发展做出贡献。
二、研究内容和方法1. 理论探究：介绍太阳能土壤跨季节蓄热的基本原理和机理，探究太阳能与地源热泵的组合利用机制，分析太阳能土壤跨季节蓄热-地源热泵组合利用的优势和应用前景。
2. 实验设计：设计太阳能土壤跨季节蓄热-地源热泵组合利用的实验装置，研究太阳能的收集效率、土壤蓄热效率、地源热泵的工作效率等关键因素对系统运行的影响。
3. 数据分析和处理：对实验数据进行处理和分析，研究太阳能土壤跨季节蓄热-地源热泵组合利用的供热效果、能耗、经济性等指标，并从理论与实验两个方面验证太阳能土壤跨季节蓄热-地源热泵组合利用的可行性和优劣。
三、研究成果与预期目标1. 提出太阳能土壤跨季节蓄热-地源热泵组合利用的理论框架和技术方案，为太阳能利用提供新的思路和方法。
夏热冬冷地区地源热泵空调系统的可行性研究
夏热冬冷地区地源热泵空调系统的可行性研究随着气候变暖和人类对能源的需求不断增长，地源热泵空调系统作为一种高效、环保的供暖和制冷方式受到了越来越多的关注。
夏热冬冷地区的气候条件适宜地源热泵空调系统的应用，本文将对其可行性进行研究。
首先，夏热冬冷地区的特点是夏季炎热，冬季寒冷。
在夏季，地下温度较低，地暖系统可以通过地面换热器将室内的热量传递到地下，从而实现制冷的效果。
而在冬季，地下温度较高，地暖系统则可以将地下的热量抽取到室内，实现供暖的效果。
这种反向的热交换方式使得地源热泵空调系统在夏热冬冷地区具有优势。
其次，地源热泵空调系统具有高效节能的特点。
地下温度相对稳定，地源热泵可以利用地下的热能进行热交换，比传统的空气源热泵系统更为高效。
研究表明，地源热泵空调系统的能耗仅为传统空调的30%-50%，能够有效降低能源消耗，减少对化石能源的依赖。
再次，地源热泵空调系统对环境的影响较小。
相比传统的燃煤或石油燃料供暖方式，地源热泵系统不会产生烟尘、NOx等有害气体，减少了空气污染的风险。
同时，地源热泵系统可以利用太阳能、风能等可再生能源作为辅助能源，进一步降低对环境的影响。
最后，地源热泵空调系统的运行成本相对较低。
虽然地源热泵系统的初投资较高，但其运行维护成本较低。
研究显示，地源热泵系统的维护费用仅为传统空调的30%，且使用寿命较长。
因此，对于长期使用的夏热冬冷地区来说，地源热泵空调系统具有较高的经济性。
综上所述，夏热冬冷地区地源热泵空调系统具有可行性。
它不仅适应了夏热冬冷地区的气候特点，还具有高效节能、环保、运行成本低等优点。
但在实施过程中仍需注意地下热能的回收利用、地源热泵系统的设计和运维等问题，进一步完善相关技术和政策支持，促进地源热泵空调系统在夏热冬冷地区的广泛推广和应用。
地源热泵技术的研究与应用现状分析
地源热泵技术的研究与应用现状分析随着社会经济的快速发展，人们对能源的需求量越来越大，而原有的不可再生能源都被急剧消耗，资源短缺严重，为了应对能源危机，世界各国都在不断的开发新能源技术。
地源热泵工程在我国已经形成集设备生产、材料供应、系统设计和工程安装为一体的完整产业链。
本文主要对地源热泵系统的工作原理、经济效益、目前应用过程中存在的问题及相应改善措施进行了分析，具有一定的理论指导意义。
标签：地源热泵;节能;打井;地埋管引言：地源热泵也称为地热热泵，它是以地源能（地下水、地表水、土壤、低温地热水与尾水）作为热泵夏季制冷的冷却源、冬季采暖供热的低温热源，同时是实现制冷、采暖与生活热水联供的一种系统，与传统冷热源相比，地源热泵技术可节省运行费用30～50%。
发展地源热泵系统，对于优化能源结构来说具有相当大的重要性，不仅有利于多能互补，更重要的是能提高能源利用率，让能源能够充分转化为能量以供利用。
一、地源热泵概述（一）地源热泵是利用地下能源的热泵系统，这是它与其它热泵技术的主要区别。
冬季热泵系统利用大地浅层中的低位热能对建筑供暖，夏季热泵系统又将建筑物内的热量转移到地下，从而达到对建筑物制冷的目的。
根据热交换器的形式，地源热泵系统可分为三种，即土壤热交换器地源热泵、地下水地源热泵以及地表水地源热泵。
其中地源热泵系统根据其不同的构成形式又分为地耦合式热泵、土壤热源热泵、闭环热泵、地热热泵、太阳能热泵、地源热泵等。
地源热泵系统的应用形式很多，在选择具体系统方案时，必须注意以下几点：（1）要对现场水文地质情况进行准确、详实的调查;（2）要对现场土地面积、机房面积、建筑物冷热负荷、建筑高度及规模等因素，并结合当地政府规划的具体要求进行综合分析，以确定采取的措施。
（3）对于地埋管系统，须注意全年冷热平衡问题。
如果地热换热器的吸热和放热不平衡，多余的热量（或冷量）就会在地下积累，引起地下年平均温度的变化。
对于北方地区，如果冬季日照比较多，可考虑太阳能-地源热泵复合系统。
浅析太阳能热泵与地源热泵技术联合利用
浅析太阳能热泵与地源热泵技术联合利用摘要：近些年，在人们生活水平提高下，对能源的需求量不断增加，其中，太阳能和地热能作为重要的清洁能源，可以为人类提供重要的能源来源，如何开发利用太阳能和地热能是人类面临的重要问题。
本文首先介绍了热泵技术的工作原理，然后阐述了太阳能热泵和地源热泵相关技术，最后结合某具体案例详细阐述了太阳能热泵与地源热泵技术联合利用情况。
以期本文的写作能够促进太阳能和地热能的开发利用，使之更好地为人类服务。
关键词：太阳能；地热能；热泵技术；联合利用引言能源供应的日趋紧张与节能环保观念的日益增强，引发人们去探索新能源的开发与利用。
人类对于再生性能源的需求因化石燃料日渐耗尽而增加。
太阳能和地热能的利用是个源源不绝的绝佳能源替代方案。
太阳能是地球上能源的最主要的来源，它是无公害的洁净能源，也是21世纪以后人类可期待的最有希望的能源。
太阳能是真正意义上的环保、可再生能源，加之能源丰富、分布相对均衡，不需要运输，不产生排放废物。
地热能属于《可再生能源法》规定的被鼓励开发利用的可再生能源之一，在我国能源发展战略中居重要地位。
地热能又分为浅层低温（＜25℃）地热能与深层（≥25℃）地热能。
浅层地热能是指蕴藏在地表以下一定深度（一般为200m）范围内的岩土体、地下水和地表水中，具有开发利用价值的热能，又称之为浅层地温能。
其实质是太阳辐射地表与地球内部产生的热向地表传递在地壳表层叠加后产生的一种热能资源。
太阳能－地源热泵技术是利用少量高品位的电能将太阳能集热器收集的低品位热能与浅层地温能提升加以利用的一种“绿色”技术。
1太阳能热泵技术太阳能作为一种潜力极大的可再生清洁能源，每天达到地球表面的太阳辐射能高达5.57×1018MJ。
太阳能利用技术与热泵技术之间的结合形式十分多样，可以根据实际情况选择不同模式和系统。
其中最典型的应用形式为太阳能辅助热泵，太阳能热泵通常是指利用太阳能作为蒸发器热源的热泵系统，与太阳光电或热能发电驱动的热泵机组有着本质区别。
太阳能辅助地源热泵系统运行策略研究
太阳能辅助地源热泵系统运行策略研究太阳能辅助地源热泵系统旨在利用太阳能的能量来提高地源热泵系统的热效率，并减少对传统能源的依赖，同时降低对环境的污染。
在该系统中，太阳能光伏板通过吸收太阳能将其转化为电能，从而提供动力驱动地源热泵系统。
然而，面对不同的气候和环境条件，太阳能辅助地源热泵运行策略的优化是极其重要的。
本文将探讨太阳能辅助地源热泵系统的运行策略及其最佳实践，以提高其效率，降低成本和能源消耗量。
一、太阳能辅助地源热泵工作原理太阳能辅助地源热泵系统是由太阳能系统和地源热泵系统两部分组成。
太阳能系统由太阳能电池板、关于电池板的太阳能跟踪器、逆变器等组成，太阳能板吸收太阳辐射转化为直流电，通过逆变器转化为交流电供给地源热泵系统。
地源热泵系统由地热井、地热泵、地热回水和地面供水等组成。
在这里，太阳能板通过太阳能跟踪器不断跟踪太阳的位置，获取最大的太阳能量，并将其转化为电能，供给地源热泵系统运行。
在日常使用中，冷凝水通过热回收技术将其用作地下回水来提高其效率。
二、太阳能辅助地源热泵系统运行策略为了最大程度地利用太阳能辅助地源热泵系统的优势，制定适当的运行策略非常重要。
合适的运行策略可以提高系统的效率，减少能源消耗。
以下是一些关键的运行策略：1. 温度控制策略太阳能辅助地源热泵系统的有效温度范围非常重要。
因此，需要通过适当的温度控制策略来保持系统的温度在合适的范围内。
这包括制定适当的加热和降温策略来保持适宜的温度，从而保持系统的效益。
在夏季，系统应该始终保持制冷状态，以避免在高温环境下工作。
而在冬季，系统则应在低温时依靠辅助电加热，以避免出现冷霜现象。
2. 太阳能跟踪策略在合适的气候条件下，太阳能系统可以从太阳辐射中获得大量的能量。
然而，为了充分利用太阳能的能量，需要采取适当的太阳能跟踪策略来保持系统的最大接触面积。
这个策略包括确保太阳能电池板始终面向阳光，并且根据气候条件和太阳能读数数据动态调整太阳能板的倾斜角度和方向来实时获取最大的太阳能量并保证其正常运行。
夏热冬冷地区太阳能光伏
第52卷第6期2021年6月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.52No.6Jun.2021夏热冬冷地区太阳能光伏/光热−地源热泵联合供热系统运行性能模拟刘仙萍1,2，雷豫豪1，田东1，郝小礼1,2，廖胜明3(1.湖南科技大学土木工程学院，湖南湘潭，411201；2.湖南省智慧建造装配式被动房工程技术研究中心，湖南湘潭，411201；3.中南大学能源与科学工程学院，湖南长沙，410083）摘要：以夏热冬冷地区的典型居住建筑为例，利用TRNSYS 软件研究光伏/光热−地源热泵(PV/T-GSHP)联合供热系统的运行性能以及主要设计参数(PV/T 组件面积、地埋管间距和地埋管长度)对联合供热系统运行性能的影响。
研究结果表明：PV/T-GSHP 联合供热系统能有效保证土壤热平衡，系统运行20a 后土壤温度仅增加0.8℃；PV/T-GSHP 联合供热系统的热泵机组季节能效比相对于传统地源热泵(GSHP)系统提高43.8%，与独立光伏(PV)系统相比，PV/T 组件的光伏电池最高温度降低约35℃；当PV/T 组件面积增加至屋顶面积的2/3时，热泵出水温度大于5℃；当PV/T 组件满屋顶安装时，太阳能保证率接近100%；地埋管间距对PV/T-GSHP 联合供热系统的太阳能保证率影响很小，可以忽略；在不同的PV/T 组件面积下，热泵机组季节能效比均随地埋管长度增加而小幅度上升。
关键词：光伏/光热一体化；地源热泵；联合供热系统；TRNSYS 软件中图分类号：TK519文献标志码：A文章编号：1672-7207（2021）06-1892-09Numerical simulation for performance of solar photovoltaic/thermal-ground source heat pump hybrid heating system in hotsummer and cold winter zoneLIU Xianping 1,2,LEI Yuhao 1,TIAN Dong 1,HAO Xiaoli 1,2,LIAO Shengming 3(1.School of Civil Engineering,Hunan University of Science and Technology,Xiangtan 411201,China;2.Hunan Engineering Research Center for Intelligently Prefabricated Passive House,Xiangtan 411201,China;3.School of Energy Science and Engineering,Central South University,Changsha 410083,China)DOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2021.06.019收稿日期：2021−01−15；修回日期：2021−03−28基金项目(Foundation item)：湖南省自然科学基金资助项目(2017JJ3090)；湖南省教育厅科研项目(19A180，17C0649)；湖南科技大学科技项目(E56125)(Project(2017JJ3090)supported by the Natural Science Foundation of Hunan Province;Projects (19A180,17C0649)supported by Scientific Research Program of Education Department of Hunan Province;Project(E56125)supported by Scientific Research Fund of Hunan University of Science and Technology)通信作者：廖胜明，博士，教授，从事新能源技术、可再生能源建筑技术研究；E-mail ：**************.cn引用格式：刘仙萍,雷豫豪,田东,等.夏热冬冷地区太阳能光伏/光热−地源热泵联合供热系统运行性能模拟[J].中南大学学报(自然科学版),2021,52(6):1892−1900.Citation:LIU Xianping,LEI Yuhao,TIAN Dong,et al.Numerical simulation for performance of solar photovoltaic/thermal-ground source heat pump hybrid heating system in hot summer and cold winter zone[J].Journal of Central South University(Science and Technology),2021,52(6):1892−1900.第6期刘仙萍，等：夏热冬冷地区太阳能光伏/光热−地源热泵联合供热系统运行性能模拟Abstract:Based on the TRNSYS software and a typical residential building in the hot summer and cold winter zone,the operation performance and main design parameters(PV/T module areas,gaps and lengths of ground pipes)for photovoltaic/thermal-ground source heat pump(PV/T-GSHP)hybrid heating system were analyzed.The results show that the soil heat balance can be well guaranteed by the PV/T-GSHP hybrid heating system,and the soil temperature only increases by0.8℃after20years of operation.The seasonal COP of heat pump unit increases by43.8%compared with that of the traditional GSHP system,and the annual peak temperature of PV cells decreases by35℃compared with that of the stand-alone PV system.The outlet water temperature of the heat pump unit is greater than5℃when the PV/T module area is2/3of the roof area.When the PV/T module area is full of the roof,the solar fraction is close to100%,and the influence of ground pipe gaps on solar fraction of PV/T-GSHP hybrid heating system is small enough to be ignored.The seasonal COP of heat pump unit increases slightly with the increase of buried pipe length in different PV/T module areas.Key words:hybrid photovoltaic/thermal;ground source heap pump;hybrid heating system;TRNSYS software化石能源的消耗引起全球CO2总排放量在过去50多年年均增长率为2.14%[1]，CO2排放引发的负面环境问题已引起人们的关注。
太阳能与地源热泵相结合的采暖系统应用研究
太阳能与地源热泵相结合的采暖系统应用研究摘要：本文介绍了目前太阳能与地源热泵相结合的采暖系统的研究和发展状况，针对不同地区所采用的不同的结合方式，强调太阳能与地源热泵相结合的巨大优势和节能潜力，期望这种采暖系统能够取得长足发展。
关键词：太阳能地源热泵采暖一，太阳能地板辐射采暖系统的优势和局限地板辐射采暖是我国上世纪六十年代开始研究，本世纪初开始迅速发展的采暖系统。
地板辐射采暖相较传统的散热器采暖，其主要优点如下：(1)在地面热辐射作用下，直接补偿了辐射负荷，围护结构内表面和室内其它物体表面温度，都比对流采暖高，人体的辐射散热相应减少，人的实际感觉（实感温度）比对流采暖时舒适得多。
(2)室内竖向温度梯度很小，“下热上凉”，人的感觉舒适，且降低围护结构上部热损耗，室内计算温度可比对流采暖低2℃，室内相对湿度优于对流采暖(3)由于地板、外墙、内隔墙和顶棚等建筑构件均有较好的蓄热功能，不但使采暖峰值负荷降低，且使采暖系统的热稳定性大为提高。
(4)这种采暖方式是以辐射传热为主，辐射和对流两种传热方式的综合作用，从而有效提高了热能利用水平。
大量工程实践证明，其能耗比传统对流采暖降低可达15%左右。
不但节能效果显著，而且初投资和运行费均相应降低。
(5)室内空气流速很低，不会出现对流采暖由于空气对流强度高导致的尘埃飞扬，也不会出现对流采暖散热器背后墙面“熏黑”的污染现象。
(6)节省了对流采暖散热器占用的室内有效建筑空间。
(7)其供水温度为40~60℃热水，这种低温热媒的应用，对采暖供热实现节能减排，具有重要意义。
首先，当热水供热管网，为降低热媒输送能耗而加大供回水温差时，采用地板辐射采暖可以使热网回水温度降得更低，提高热网能源利用率。
同时又可使热网末端区域供热效果更易于保障。
其次，40~60℃的水温正好是地埋管地源热泵和太阳能集热系统所能提供的温度范围，正因为如此，地源热泵地板辐射采暖系统和太阳能地板辐射采暖系统已获得不少的应用，并取得了一定的经验。
基于TRNSYS的严寒地区太阳能和地源热泵联合应用技术研究
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｃｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｄ Ａｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏｌ ｏ ｇ ｙ ｏｆ Ｓ ｏ ｌ ａ ｒ ａ ｎ ｄ Ｇｒ ｏ ｕ ｎｄ Ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ Ｈｅ ａ ｔ Ｐｕ ｍｐ ｉ ｎ Ｓｅ ｖ ｅ ｒ ｅ Ｃｏ ｌ ｄ Ａｒ ｅ ａ ｂａ ｓ ｅ ｄ Ｏ ｉ ｌ ＴＲ ＮＳ ＹＳ Ｐ ＡＮ Ｊ ｉ ａ ｎ ｗｕ
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选 择 １栋 ２ 层 农 牧 区 民居 作 为 基 准 建 筑 ， 建 筑 面 内 的恒 温 带 中 的 土 壤 、 砂 岩 和 地 下 水 里 的 低 品 位
（ ＜２ ５℃ ） 可 再 生 能 源 。近年 来 ， 地 源 热 泵 技 术 在 我
太 阳 能 和 地 源 热 泵 技 术 都 属 于 可 再 生 能 源 利 用 技 术 。 浅 层 地 能 是 指 在 太 阳 辐 射 和 地 心 热 产 生 的 大
低 。地埋管换 热器 系统 占用空 间小 ， 有 利 于土壤 温度 的恢 复和换热 器冷热 负荷不 平衡问题 的缓解 。本研 究
数 字 技 术
机 械 工 程
串联式太阳能辅助地源热泵供暖系统的最优化研究
串联式太阳能辅助地源热泵供暖系统的最优化研究随着环境保护意识的提高和新能源技术的发展，太阳能作为一种具有广泛应用前景的可再生能源受到了越来越多的关注。
太阳能热利用是太阳能利用的主要形式之一，可以通过太阳能辅助地源热泵供暖来提高供暖的能效，同时减少了燃料的消耗和对环境的污染。
本文主要探讨如何通过优化太阳能辅助地源热泵供暖系统来提高其供暖效果和经济性。
一、太阳能辅助地源热泵供暖系统的结构太阳能辅助地源热泵供暖系统是利用太阳能辅助热水供应和地源热泵空调系统供暖相结合的一种供暖方式。
太阳能辅助热水供应是通过太阳能集热器将太阳能转化为热能，进而将热能储存于储水箱中，用于辅助地源热泵系统供暖。
地源热泵空调系统则是通过利用地下能源来达到冬季供暖、夏季降温的目的。
太阳能辅助地源热泵供暖系统的主要组成部分包括太阳能集热器、储水箱、外机、地下换热器、室内机和控制系统等。
二、太阳能辅助地源热泵供暖系统的最优化设计对于太阳能辅助地源热泵供暖系统的最优化设计，一方面可以从系统结构和工作方式上进行改进，另一方面也可以从供暖效果和节能经济性等方面进行分析和优化。
1.系统结构和工作方式的改进（1）改进太阳能集热器的结构和材料，提高其转换效率。
太阳能集热器是太阳能辅助地源热泵供暖系统的核心组成部分，其转换效率直接决定了系统的能效和经济性。
因此，改进太阳能集热器的结构和材料可以有效提高其转换效率，使得太阳能辅助地源热泵供暖系统能够更加高效地利用太阳能资源。
（2）改进地下换热器的设计和铺设方式，提高其换热效率。
地下换热器对供暖效果的影响也非常关键，其换热效率直接决定了系统的供暖能力和经济性。
因此，改进地下换热器的设计和铺设方式，提高其换热效率可以有效提高系统的供暖能力和经济性。
（3）通过智能控制技术控制系统运行，实现系统最优化控制。
智能控制技术的应用可以实现太阳能辅助地源热泵供暖系统的最优化控制，通过在线监测系统运行状态和工作环境等信息，并根据系统特性和运行需求智能调节系统运行参数和模式，实现供暖效果和经济性的最优化。
夏热冬冷地区地源热泵技术应用问题的几点思考
夏热冬冷地区地源热泵技术应用问题的几点
思考
地源热泵（GSHP）技术在夏热冬冷地区的应用面临许多问题和挑战，这些问题可能包括：热载体流量控制、地下水的供水、湿度梯度调节不当等，下面我们就来简单介绍一下这些问题：
一、热载体流量控制
地源热泵技术中的热载体主要是水，水的流量控制直接关系着整个系统的能效和运行稳定性。
夏季高温时，水的流量应适当调低，以增加地下水的停留时间，利用地下水蓄冷的效果；而在冬季，则应适当调高水的流量，以增加地下水在集热器中的停留时间，增加蓄热的效果。
二、地下水的供水
在夏热冬冷地区，地下水的温度通常略低于室内温度，因此，地下水在地源热泵技术中的应用，主要是为了其蓄冷、蓄热的作用。
尽管地源热泵技术在需要地下水的地区有广泛的应用，但是，有时会出现地下水的供应不足、水温受季节影响等问题。
这时，可以通过增加集热器的数量、增加地下水的饮用水制度，以提高供水的效率和稳定性。
三、湿度梯度调节不当
在地源热泵技术中，湿度梯度调节不当也会导致整个系统的能效下降、运行不稳定等问题。
对于夏热冬冷地区，地下温度趋于稳定，就需要在空气处理系统中，调节适当的湿度梯度，以达到良好的室内环境。
总之，地源热泵技术在夏热冬冷地区的应用，面临着多种问题和挑战。
如果能从热载体流量控制、地下水供应、湿度梯度调节等方面加以注意和合理调节，相信这些问题都可以得到有效的解决。
夏热冬暖地区应用浅层地热能供热制冷的必要性与优势
夏热冬暖地区应用浅层地热能供热制冷的必要性与优势解决环境污染和能源危机问题是当今全人类的共同课题。
在中国能源消耗中，建筑耗能的比例相当高，中国传统的空调系统，北方一般以燃煤锅炉解决冬季取暖问题，南方以自来水或环境空气为冷源的制冷机组解决夏季制冷问题。
根据近年的统计，我暖和空调的能耗占建筑总能耗的55％，建筑能耗是相同气候条件发达国家的2-3倍。
建设部提出，我国新建建筑全面执行节能标准，建筑能耗减少50%。
近年来，空调负荷增长迅速，炎夏季节多数电网高峰负荷约有1／3用于空调制冷，使许多地区用电高度紧，拉闸限电频繁。
目前，中国房间空调器和单元式空调机的产量已达世界第一，中国建筑业发展迅速，每年城市新增8-9亿平方米的住宅建筑和公共建筑，随着经济发展和人民生活水平提高，建筑耗能逐年大幅度上升。
如2004年广西的建筑能耗已经超过全社会总能耗的20%，夏季空调高峰负荷已相当于在建的龙滩水电站540万千瓦的满负荷出力。
如果不加控制，广西2010年的建筑能耗将比2004增加1倍，空调高峰负荷将近2个龙滩电站的满负荷出力，需要增加电力建设投资数百亿元。
而目前美国每年安装约4万套地源热泵系统，这个规模意味着每年可以节约8.79×1011瓦的能量，相当于162个龙滩水电站。
1.夏热冬暖地区对供热制冷需求的特点1.1生活热水夏热冬暖地区地处亚热带，气候潮湿、冬季气温变化大（有时10℃以下数天后又突然转暖为20℃左右）、夏季炎热，因此，热水洗澡天数占全年80%以上。
长期以来，各种热水锅炉和家庭热水器为南方人解决生活热水问题，既有其便利之处，又有各方面不足和局限。
燃煤锅炉成本低，但污染严重，一些城市已下文禁止使用燃煤锅炉要求改用燃油锅炉，但随着燃油价格的不断上涨，很多宾馆难以承受其运行成本；一些小型宾馆采用燃气热水器，但其安全性令人担忧，出现煤气中毒造成人员伤亡的事故时有发生；采用太阳能+电热辅助的形式，许多单位上了系统但在冬季却停止了使用，问题的焦点是，夏季气温高时热水用量少，此时太阳能提供的热水充足有余，到了深秋、冬季、早春季节气候寒凉，太照弱，热水温度不够，特别是每年的1、2、3月气候寒冷潮湿，阴雨连绵，而此时是需要热水量最多的时期，太阳能几乎不起作用，却只能以电加热为主，但其耗电很大，经济上让大家难以承受。
夏热冬冷地区地表水源热泵住宅供热应用分析
夏热冬冷地区地表水源热泵住宅供热应用分析丛惠西安市建筑设计研究院摘 要： 地表水源热泵系统因其良好的性能及属于可再生能源受到行业的关注与应用。
目前， 地表水源热泵项目 多应用于大型公共建筑， 而应用于小型住宅的较少。
为分析小型地表水源热泵在住宅中的应用， 本文以夏热冬冷 地区一栋小型住宅为例分析地表水源热泵的供热性能。
通过实际数据分析， 结果表明， 地表水温度较室外空气稳 定， 是良好的冷热源。
热泵机组供热平均COP 为3.25。
系统的平均输送能耗比为12.4%。
关键词： 地表水 热泵夏热冬冷 住宅 供热Application of Surface Water Source Heat Pump forResidential Heating in Hot Summer and Cold Winter AreaCONG HuiXi ’ an Architectural Design and Research InstituteAbstract: Surface water source heat pump system is concerned and applied by the industry due to its good performance and being a renewable energy source.At present,the surface water source heat pump project is mostly used in largescale public buildings,but less used in small houses.In order to analyze the application of small surface water source heat pumps in residential buildings,this paper analyzes the heating performance of surface water source heat pump by taking a small house in hot summer and cold winter area as an example.Through the actual data analysis,the results show that the surface water temperature is stable than the outdoor air and is a good source of cold and heat.The average heat pump heat pump COP is 3.25.The average system transmission energy consumption ratio is 12.4%.Keywords: surface water,heat pump,hot summer and cold winter area,residential,heating收稿日期： 2017618作者简介： 丛惠 （1985~）， 女， 硕士， 工程师； 西安市碑林区环城南路东段58号西安市建筑设计研究院 （710054）； Email:17653067@地源热泵技术被认为是最有潜力的可再生能源 技术。
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０ 引言 我们 知道 ， 地源 热泵在 使用 时系统 需要做 到总 释 热量 与总吸热 量相平 衡 。如果长 期 的得 热 、 失热不 平 衡， 必然 导致 地下 温度 场 的 失衡 ， 当土壤 温 度 持续 升 高或 降低 时 ， 地埋 管换 而 使得 整个 系统 的工作效 率和节 能性
全 部降低 。 管太 阳能作为 一种环保 的可再 生能源被 尽 利 用 的越来 越广 泛 ， 是对 于夏 热 冬冷 地 区 ， 往全 但 往
源热泵供热。以南京为例， 过对南京地区太阳能资源以及具体案例 的分析， 通 从技 术性 、 经济性方 面对太 阳能辅助地源热 泵供
热与单一的地源热 泵供热进行 比较 ， 从而得 出结论， 当存在热 负 大于冷 负荷的情况时， 荷 太阳能辅助地源热 泵供热的综合性能
优 于单一地源热泵供热， 并且 能够维持 土壤 的热平衡 ， 因此具有 一定的可行性。
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２ ０ 第 期总 卷 第 期 ０ 年 （第 。 ４
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建 筑 节 偻
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关 键 词 ： 地 源 热 泵 ； 太阳 能 ； 供 热 中图 分 类号 ： Ｔ ３ Ｕ８ ３ 文 献 标 志码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ７—２ ７２ １）８０ ２—２ ６３７ ３ （０ ００ ．０ ８０
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夏热冬冷地 区太阳能辅助地源热泵供热的应用研究
翁 雯 ， 余 跃进
２ ０４ ） １０２ （ 南京师范大学动力工程学院， 南京
摘要 ： 对于夏热冬冷地 区， 有些项 目中会 出现全年热 负荷偏 大的情况， 这时便会造成土壤 温度 场的失衡 ， 以考虑使用太阳能辅助地 所
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