土壤源_直膨式太阳能双热源热泵热水系统设计

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1、第26卷第8期中国给水排水Vol．26No．82010年4月CHINAWATER＆WASTEWATERApr．2010土壤源/直膨式太阳能双热源热泵热水系统设计王小纯，胡映宁，李常春(广西大学机械工程学院，广西南宁530004)摘要:为了充分利用炎热季节和过渡季节的太阳能又确保寒冷季节热水需求量，并避免单独应用土壤源热泵时存在的缺陷，结合广西大学23号研究生宿舍楼热水工程(示范项目)，阐述了土壤源/直膨式太阳能双热源热泵系统及自流式供热水系统的创新设计理念及设计方法。分析结果表明:双热源热泵系统比土壤源热泵系统每年可节电3420kW·h，并减

2、少从地下土壤吸热量106538kW;自流式供热水系统比循环式一年可以节电5475kW·h。关键词:土壤源;直膨式太阳能;双热源热泵;自流式中图分类号:TU822文献标识码:C文章编号:1000－4602(2010)08－0045－05DesignofGroundSource/DirectExpansionTypeSolarDualHeatSourceHeatPumpHotWaterSystemWANGXiao-chun，HUYing-ning，LIChang-chun(CollegeofMechanicalEngineering，Guangx

3、iUniversity，Nanning530004，China)Abstract:Inordertotakefulladvantageofthesolarenergyinhotseasonandthetransitionalsea-sonsandtoensurethedemandofhotwateratthecoldseason，andtoavoidthedefectsofgroundsourceheatpumpusedalone，thedesignmethodsofthegroundsource/directexpansiontypesol

4、ardualheatsourceheatpumpsystemandthegravity-typehotwatersystemaredescribedbasedonademonstrationprojectthatishotwatersystemofNo．23dormitoryofGuangxiUniversity．Theanalysisshowsthatcom-paredwithgroundsourceheatpumpsystem，thedualheatsourceheatpumpsystemcanannuallysave3420kW·hel

5、ectricityandreduce106538kWheatabsorptionfromthegroundsoil．Comparedwithcirculatingmeans，thegravity-typehotwatersystemcanannuallysave5475kW·helectricity．Keywords:groundsource;directexpansiontypesolarenergy;dualheatsourceheatpump;gravity-type热泵是通过消耗一定量的外功把热能从低温热率，因此地源热泵和太阳能热泵都

6、非常节能。尽管源输送到高温热源的设备。地面3m以下土壤温度太阳能热泵和地源热泵有很多优点，但两种热泵都全年基本稳定在16～21℃(广西南宁地区);夏季存在着缺陷:太阳能热泵由于太阳辐射密度低，需要太阳能、空气热能非常充足，过渡季节太阳能、空气很大的集热面积且易受到昼夜、季节、地理位置等自热能比较充足，可以向热泵提供较高的蒸发温度。然因素的限制以及阴雨天气等随机性气候因素的影根据热力学原理，提高蒸发温度能提高热泵循环效响;而地源热泵的地下土壤换热器需要占据较大的基金项目:财政部、住房和城乡建设部可再生能源建筑应用示范工程资助项目(RBG2007

7、01);广西科学研究与技术开发计划科技成果转化与应用资助项目(桂科转0815004－1－6)·45·第26卷第8期中国给水排水www．watergasheat．com地下埋管面积，更重要的是系统长期运行会影响地空气热能较弱;浅层土壤平均温度约为21℃、地下下温度场热平衡，从而影响系统能效比和运行特水资源非常丰富，地热能很丰富。由工程概况可知［1］性。鉴于太阳能和地热能各自的优点和缺陷，制热水需热量与室外气温成反比:越炎热的季节制1956年彭罗得(penrod)首次提出了将太阳能集热热水需热量越少，越寒冷的季节制热水需热量越大。［2］器和地下埋

8、管进行组合的设想。在20世纪70年图1为该工程土壤源/直膨式太阳能双热源热泵系代末，国外开展了太阳能辅助地源热泵系统的研究，统原理图。国内一些学者对地源/太阳能耦合