太阳能、热泵系统

家用太阳能热水系统示意图
典型的太阳能热水系统
太阳能集热器的发展趋势
欧共体国家到2010年太阳能集热器达1亿 m2 ，年增长率为20%，每年安装2百万m2 。 发展趋势：热水 热水+采暖，每户面积 4—6 m2增加到15—20 m2 。
太阳能热水—采暖两用系统 （140 m2建筑面积）
太阳能热水—采暖两用系统图
建筑一体化要求
系统设计
太阳能集热器作为一种热源被建筑物的 生活热水供应系统使用 近期宜采用集中水箱 机械循环系统，双回路——太阳能集热 环路系统、生活热水供应循环系统 在可能采用燃气等热源的条件下，不应 采用电做辅助加热系统 必须重视控制系统的设计
太阳能集热器 与建筑的巧妙结合
太阳能集热器 与建筑的巧妙结合
国内外太阳能应用现状及其 与建筑和采暖空调系统的结合
一、国外的太阳能利用 情况及其发展趋势
截止2000年IEA国家太阳能集热器拥有量 游泳池集热器：2438万 m2 平板集热器：2983万 m2 真空管集热器：132万 m2 空气集热器：170万m2
太阳能在游泳池加热系统的应用
典型家用太阳能热水系统规格
最新研制成功的与建筑结合 的纯平热管真空管热水系统
可安装于楼 房的阳台或 立面墙上， 解决了多高 层住宅不便 使用太阳能 的问题，承 压使用，效 率高。
建筑业界的作用
太阳热水器的建筑一体化，应以建筑业 界为主 太阳热水器产业界对建筑一体化的积极 性更高 只有建筑业界（设计院、房地产开发商） 和太阳热水器产业界共同协作，才能推 进太阳热水器建筑一体化的技术进步
太阳能与采暖空调系统结合具有重要意义 传统的采暖空调方式存在能源的浪费与环 保问题， 我国建筑产业高速发展，市场需要节能环 保的空调方式； 国外在太阳能采暖空调领域研究成果显著， 具有大量可以借鉴的先进经验， 我国在该领域的研究取得可喜成果，太阳 能制冷技术和太阳能空气源热泵已在工程 中成功应用。
太阳能空气源热泵系统简介
主要部件
膨胀罐
压缩机
循环 泵
热管真空管 集热器
换热器
太阳能空气源热泵系统能量来源
夏季空调: 70%空气能, 30%电能; 冬季采暖:50%空气能, 10%太阳 能,40%电能; 生活热水:90%太阳能,10%电能.
太阳能空气源热泵系统与 普通风冷热泵系统的比较
项目 功能 制冷性能 制热性能 低温工作 除霜 运行费用 控制系统 使用寿命 普通风冷热泵 制冷、制热 良好 一般 易结霜除霜时间长 采暖费用较高 比较简单 10—15年 太阳能空气源热泵 制冷、制热、热水 良好 良好 不易结霜 相对电采暖节约50% 全自动程序控制 15—20年
建筑一体化要求
建筑美学
不破坏建筑立面美观和城市景观 中国特色：直插式太阳热水器成为市 场的主流，但却是最不被建筑师所接 受的产品 水箱和集热器分离是最低要求 尺寸符合建筑模数、寿命长
建筑一体化要求
系统设计
住宅、医院等民用建筑是我国太阳热水系统的 主要服务对象 民用建筑以多层、高层为主 系统设计应满足建筑给排水设计相应设计标准、 规范的要求，以自己的特点去适应现已十分成 熟的热水供应设计技术，不能自成体系，而要 融合。但太阳能集热系统和辅助加热系统，以 及二者的结合可以有多种形式
太阳能空气源热泵系统组成
太阳能集热系统：太阳能集热器、循环泵、储 热水箱、换热器（水箱内置）、辅助电加热 （水箱内置）； 辅助热源系统：水侧换热器（水箱内置）、空 气侧换热器（机组集成）、工质循环泵； 热泵机组系统：压缩机、蒸发器、冷凝器等； 空调末端系统：风机盘管、或风机盘管+地板 辐射采暖； 运行控制系统。
国家对太阳能与建筑结合的政策支持
建筑一体化试点、示范工程
国家经贸委启动“太阳热水器与建筑一 体化结合试点项目”，第一批入选8个 工程，分布在北京、江苏、云南、安徽 等地。 国家“十五”科技攻关课题将实施建筑 一体化示范工程，包括建筑构件型太阳 热水器 / 系统的示范工程
三、我国太阳能在空调供暖 领域的应用
系统功能
夏季空调制冷 冬季空调采暖 全天候生活热水 单机空调供热（冷）面积100-300m2， 生活热水产量100-300L 适用于别墅、中高档住宅和各种独立的 小型建筑中央空调及生活热水供应
工作原理简图
系统特点
功能齐全，实现制冷、采暖、热水三联供。 充分利用太阳能，运行费用低，冬季较直 接电采暖可节约运行电费50%以上。 对工作环境的适应性强，环境气温-18℃ 仍能高效工作。 减少除霜时间和频率，供暖更稳定，减少 能源浪费。 世界名牌零部件，全自动控制系统，性能 可靠，操作方便。
二、我国太阳能与建筑的一体化
我国的太阳能产业现状 太阳能与建筑一体化的要求 太阳能与建筑一体化的政策支持
我国的太阳能产业现状
2001年太阳热水器年产量822.2万m2 2001年太阳热水器保有量3231.6万m2 太阳热水器 / 系统的拥有量占世界总量 的四分之一 基本上是后置部件，未做到建筑一体化 基本上是后置部件，未做到建筑一体化 产品的安全、可靠性与建筑业的要求有 差距
产品自身的特点： 多功能，满足用户不同需求； 安装方便、综合投资少、使用范围广； 利用太阳能、运行费用低； 性能稳定、易管理、易维护 ；
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纵上所述，可见太阳能空气源热泵系统 符合市场需求，该产品的问世将带来良好的 社会效益并推动行业的发展，市场前景广阔。
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太阳能空气源热泵系统针对我国冬冷夏热地区 的气候特点和建筑情况研发而成，旨在通过太 阳能与空调供热系统的结合，创造一个多功能、 节能、环保、健康舒适的人居环境，推动太阳 能等绿色能源利用的进程。 太阳能空气源热泵系统继承了空气源热泵运行 及使用方面的优势，将其与太阳能集热系统有 机结合，耗电少，无污染，节能、环保效果好。 以太阳能作为辅助热源，有效提高制热性能， 即使在-18℃低温环境下也可以正常运行。 以太阳能作为辅助热源有效改善机组制热时的 工作环境，机组运行更稳定，使用寿命更长。
效率低，稳定性差 效率较高运行平稳
太阳能空气源热泵系统的 市场前景
空调产业发展趋势： 住宅建设规模逐年加大，人们对居住环境的要 求越来越高； 风冷热泵在空调产业内所占比例不断增长（如 日本2002年家用空调总产量中热泵型占97%）； 我国冬冷夏热地区对冬季采暖的要求（覆盖长 江流域180万平方公里，5.5亿人口）； 可持续发展战略的需求 有效利用低品位能源，节约大量化石能源， 无污染物排放，环保效益显著；