夏热冬冷地区太阳能辅助地源热泵供热的应用研究

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1、●暖通与空调200年第期(总第。卷第4期建筑节偻No．8in2010(TotalNo．234，Vo1．38)HEATING．VENTILATING＆AIRCONDITIONII~doi：10．3969／j．issn．1673-7237．2010．08．007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(南京师范大学动力工程学院，南京210042)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，所以考虑使用太阳能辅助地源热泵供热。以南京为例，通过对南京

2、地区太阳能资源以及具体案例的分析，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，当存在热负荷大于冷负荷的情况时，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。关键词：地源热泵；太阳能；供热中图分类号：TU833文献标志码：A文章编号：1673—7237(2010)08．0028—02GeothermalHeatPumpSystemAssistedbySolarEnergyforHeatinginSummer-

3、hotandWinter-coldAreaWENGWen,YUYue-jin(PowerEngineeringCollege，NanjingNormalUniversity，Nanjing210042，Jiangsu，China)Abstract：summer-hotandwinter-coldarea,therearesomeprojects．whichannualthermalloadislarger．Itwillbreaktheheat68f—oeofsoiltemperature缸ld,sothe

4、solarenergycouldbeused．AccardingtotheanalysisonthesolarenergyandcasesinNanjing,the$0-lar-assistedgroundsourceheatpumpsystemiscomparedwiththeconventionalgroundsourceheatpumpsystemforheating．fromthetechni-colandeconomicalaspects．Itcartbeconcludedthatthepe~o

5、rmo~eofthegroundsourceheatpumpsystemassistedbythesolarenersyisbetterthantheconventionalgroundsourceheatpump，whenthethermalloadlargerthanthecoolinglood．Besides，thesolar-assistedgroundsourceheatpumpsystemmaintainstheheatbalanceofsoiltemperature融td,SOitisasi

6、bleinsomecertaincases．Keywords：groundsourceheatpump；solarenergy；heating0引言1．1热管式真空集热器我们知道，地源热泵在使用时系统需要做到总释1．1．1太阳能日平均辐射量计算热量与总吸热量相平衡。如果长期的得热、失热不平采暖期水平面上的平均日太阳辐射量作为集热衡，必然导致地下温度场的失衡，当土壤温度持续升器的辐射量指标，计算冬季采暖期(11月、12月、1月、高或降低时，地埋管换热器的换热性能和系统运行效2月)的平均日太阳辐射量：率都将降

7、低，从而使得整个系统的工作效率和节能性In=Iosinh(P+2×)(1)全部降低。尽管太阳能作为一种环保的可再生能源被利用的越来越广泛，但是对于夏热冬冷地区，往往全式中：为水平面上的总辐射强度：年的冷负荷要大于热负荷，这也是太阳能辅助设备不。为垂直于大气层外边界处的太阳辐射强度常应用的原因之一。可是出现生活热水需求较大这类j】为太阳高度角；的工程时，便会存在热负荷大于冷负荷的情况，这时P为大气透明系数；我们应该考虑太阳能辅助地源热泵的方式。本文以南脚为大气质量(m=)；京地区为例进行分析。sial11太

8、阳能资源分析而sinh=sinsinS+coscosScosto：南京全年的总辐射量约为4353．4MJ／m，采暖期式中：为当地纬度；总辐射量为944．7MJ／m2，而太阳能辐射总量月平均艿为赤纬角；值如表1t”。为太阳时角。表1南京地区太阳能辐射月总量平均值(MJ／m~)收稿13期：2010-05．19；修回13期：2010．05—27根据所查数据[2]计算出南京地区在采暖期水平面度为25℃时游泳池单位面积水平均热损失取40