太阳能_空气双热源热泵热水系统的应用

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1、ShallDongRegeration&rCon击tioning示拍太阳能一空气双热源热泵热水系统的应用山东建筑大学热能工程学院李德松王强,〔摘要〕太阳能中央热水系统一般采用各种能源的锅炉作为辅助热源而太阳能一空气双热源热泵热水系统以太阳能辅助加热的空气源热泵机组作为太阳能系统的辅助热源。本文结合江西某工程实例,介绍了太阳能一空气双热源热泵热水系统形式、工作原理及各组成部分的设计。太阳能一空气双热源热,,,泵热水系统在南方地区全年运行可靠稳定全年综合节能率85%以上是一种实用的环保节能技术具有一定的推广应用价值。〔关键词]太阳能热泵辅助加热热水系统;O引言无法摆脱环境

2、温度对热泵制热性能的影响后者,随着经济的发展和人民生活水平的不断提完全以太阳能作为热泵热源大大提高了太阳能,,,高我国正面临着越来越大的能源压力特别是的利用效率但太阳能资源不足时仍需要增加其、,,用于采暖空调建筑能耗的增加已成为我国不它辅助热源并且热泵供热能力受太阳能集热量。、,。少城市缺电的诱因地球上的化石燃料一煤石的限制规模一般比较小所以在此设计中我们油、天然气等将逐渐开采枯竭,开发包括太阳能、采用了一种适合于江西本地环境中工作的太阳能。风能在内的可再生能源利用的任务己十分迫切一空气双热源热泵热水系统。该系统是在第一种,在提高太,所以阳能热利用应用技术水平的同时方

3、式的基础上我们与厂家共同研发的一套设计方,,应积极创造条件将现有成熟技术在实际工程中案采用一种新型的空气源热泵机组和太阳能集,,,,推广应用以积累经验通过实践进行技术的改热系统结合太阳能和热泵互为辅助热源最大、,。,善提高起到样板和示范作用限度的利用太阳能解决阴雨天气及冬季环境温、、,江西玉山某酒店是集餐饮洗浴旅游服务度较低太阳能资源不足时热水供应保证率做到,,于一体的娱乐中心其特点是热水用量大对全全年、全天候供应热水,同时还解决了热泵机组年,、室内环境的舒适度要求高用于采暖空调和在冬天环境温度低时效率低甚至无法启动的情。,,,热水供应的耗能量大为尽可能降低运行费用况

4、解决了室外机除霜的问题真正地实现了太,减轻业主负担我们提出了太阳能水环热泵的供阳能热水器和空气源热泵性能优势互补。,热方案利用太阳能与空气源热泵联合运行在全1太阳能一空气双热源热泵热水系统,,年提供生活热水作到全年综合利用并提高太太阳能一空气双热源热泵系统的主要组成部,阳能集热系统在冬季的热效率得到了业主的认分为太阳能集热器和太阳能辅助加热空气源热泵可和采纳。机组,其他辅助设备与常规的系统相同,包括太,、、、将热泵技术与太阳能结合供应生活热水国阳能循环泵热水加热循环泵换热器热水箱,,内外进行了许多这方面的研究主要有两种方式及控制器等。如图1所示。一种是直接以空气源热泵

5、作为太阳能系统的辅助1.1太阳能辅助加热空气源热泵机组,加热设备另一种是利用太阳能热水为低温热源1.1.1太阳能辅助加热空气源热泵机组工作或将太阳能集热器作为热泵的蒸发器的太阳能热原理,泵系统前者以太阳能直接加热为主以空气源热太阳能辅助加热空气源热泵机组是基于上述,,泵为辅解决太阳能供热的连续性问题但仍旧,。第一种方式而产生的如图2所示在机组的蒸ShaODongRedon&消drCdidoniog示geraon.功庆制冷空调。.发器上增加了一辅助换热器热泵在低温环12太阳能集热器,境下制热运行时高于环境温度的太阳能热水流太阳能集热系统能够获取的有效得热量主要,,经该辅

6、助换热器与将进入蒸发器的室外空气进受两个因素的影响一是太阳能集热器本身的热,,。行热量交换提高其温度从而使制冷剂在相对较性能质量二是安装的太阳能集热器总面积在高,,,的环境里蒸发吸热提高了蒸发温度改善了相同的太阳能资源和气候条件下为得到要求的压缩机的工作状况。得热量,热性能好的太阳能集热器需要安装的面1.1.2太阳能辅积小,必须选择高效集热器,才能降低初投资,助加热空气源热泵机组性能特点获取最大的投资收益比。为适应冬季采暖和三季与普通,,的空气源热泵相比较太阳能辅助加供热水的要求太阳能集热系统应是闭式循环系热,。空气源热泵机组在低温工况下运行具有如下几统这就要求太阳能

7、集热器应有较高的承压能力:2一空气双热源热泵热水系统的运行个明显的特点太阳能(1)COP显著提高方式,太在同样的环境温度下太阳能辅助加热使制阳能一热泵系统的运行主要有以下四种工,:冷剂系统的蒸发温度得以提高机组的制热性能况系数较普,(1)太阳能加热生活热水通空气源热泵机组有了明显的提高热。,泵制热性能系数随蒸发温度变化情况如图2所示在大部分日照良好的晴天系统按此工况工,,(2)防止蒸发器结霜减少除霜时间作此时太阳能循环泵的工作由系统控制器根据,,由于辅助热源的加热作用提高了进入蒸发太阳能集热器和热水箱的温度进行控制源源不,,器的空气温度使其结霜的可能