地源热泵与太阳能热水对比
*******地源热泵和太阳能热水系
统对比
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*******地源热泵和太阳能热水系统对比
1.项目概况
本项目为*******易地新建建设项目，位于京杭大运河南侧，扁担河西侧,南观路北侧，时代路东侧，规划用地面积140359平方米，新建建筑面积88926平方米。
2.设计依据
2.1《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012
2.2《民用建筑热工设计规范》GB50176-93
2.3《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001
2.4《江苏省居住建筑热环境和节能设计标准》DGJ32/J 71-2008
2.5《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005
2.6《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调动力》
2009年版
2.7《实用供热空调设计手册》第二版
2.8《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002
2.9建筑等其他工种提供的设计图纸及资料
3.设计参数
3.1室外气象参数（本工程参照**气象条件）
室外计算干球温度（℃）室外计算湿球温度
（℃）
室外计算相对湿
度（%）
平均风速
（m/s）
主导风向
冬季夏季夏季冬季冬季夏季冬季夏季
-5 34.6 28.6 75 3 3 C
NW
SE
SSE
3.2室内设计参数序
号房间名称
温度
（℃）
湿度
（%）
新风量
（m3/p?h）
备注夏季冬季夏季冬季
1 教室26 18 50~60 - 17
2 办公26 20 50~60 - 30
3 体育馆26 18 50~60 - 20
4 宿舍26 20 50~60 - 30
5 会议室2
6 18 50~60 20
4.负荷分析
4.1冷热负荷计算
根据负荷计算，本工程的空调设计冷负荷约为：4000 kW，设计热负荷约为：2400 kW。
4.2宿舍生活热水负荷计算
宿舍部分（床位数：2836）
设计用水量：40L/人?日
生活热水出水温度：60℃
冷水计算温度：5℃
全天用水量：220X400=113440L/日
热负荷：Q＝C×M×△T×ρ=113440×（60－5）×4.187×
0.983=25680MJ
餐饮部分
考虑热负荷：500MJ
总全天热负荷：25680+500=26180MJ
5.太阳能热水系统方案分析
根据太阳能集热器采光面积计算公式：
As=Qrd×C×(t r-tL)×f/J tη(1-ηL)
式中：
As-集热器采光面积，m2；
Qrd-日均用水量，kg；
c-水的定压比热容，（4.187kJ /kg ·℃）；
tr-贮水箱内水的设计温度，℃；
tL-水的初始温度，℃；
Jt-当地集热器采光面上年平均日太阳辐照量，kJ/m2；
f-太阳能保证率，无量纲；
η-集热器年平均集热效率，无量纲；
根据经验值取0.25～0.50，具体取值要根据集热器产品的
实际测试结果而定；
ηL-管路及贮水箱热损失率，江苏地区根据经验值宜取值
0.2~0.3。
*******若使用太阳能系统制取生活热水时，假设屋顶可铺太阳能集热器的地方全铺，考虑太阳能集热器的检修间距要求及屋面的具体情况考虑以及整体立面的效果综合考虑，剩余屋顶面积大约为2500平米。其中Jt =12497kJ/m2。
Qrd = As×J tη(1-ηL) /（C×(t r-tL)×f）
=2500×12497×0.4×（1-0.3）/（4.187×（60-5）×0.45）
=84416.2kg/d
根据GB50015-2003建筑给排水设计规范5.3.2
qrd=Qd/1.163(tr-tl)ρr
Qd=1.163(tr-tl)ρr qrd
=84416.2×1.163×（60-5）×0.983×3600=19108.4MJ
qrd设计日热水量
Qd设计日耗热量
tr设计热水温度
tl设计冷水温度
ρr热水密度
日平均实际产热量为19108.4MJ
理论日平均产热量为12497×2500=31242.5MJ
日平均实际产热热效率为61%
全年实际产热量为19108.4×365/3600=1937.4MWh
全年理论产热量为31242.5×365/3600=3167.6MWh
全年生活热水需要的热量为7970×365/3600=2654.4MWh
全年辅助加热产热量为717 MWh，辅助加热采用电能考虑，则全年耗电量为717MWh。
6.地源热泵系统提供生活热水分析
6.1地源热泵系统概述
地源热泵空调系统是把热交换器埋于地下，通过水在高强度塑料管组成的封闭环路中循环流动，从而实现与大地土壤进行冷热交换的目的。夏季通过机组将房间内的热量转移到地下，对房间进行降温。同时储存热量，以备冬用。冬季通过热泵将土壤中的热量转移到房间，对房间进行供暖，同时储存冷量，以备夏用。大地土壤提供了一个很好的免费能量存贮的空间，这样就实现了能量的季节转换。
6.2地源热泵特点
①属于可再生能源利用技术
地表浅层好象一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能，比人类每年利用能量的500倍还多。这种近乎无限、不受地域、资源限制的低焓热能，是人类可以利用的清洁可再生能源。并且地能不象太阳
能受气候的影响，也不象深层地热受资源和地质结构的限制。另外地源热泵冬季供暖时，同时对地能蓄存冷量，以备夏用，夏季空调时，又给地能蓄存热量，以备冬用。因此说地源热泵是可再生能源利用技术。
②高效节能和低的运行费用
由于地源温度全年相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源、供热采暖网，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%，因此要节能和节省运行费用40%左右。
③环境效益显著
既不破坏地下水资源，又无任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。
④一机两用
地源热泵可供暖供冷，全年冷热供应，节省投资和占地。地源热泵这种可再生能源利用技术，高效节能且无任何污染，顺应了国际能源发展大趋势，也顺应了我国的能源与环保政策，是值得研究与大力发展的可再生能源利用方式。
6.3地源热泵工作原理
地源热泵工作原理地源热泵则是利用水源热泵的一种形式，它是利用水与地能（地下水、土壤或地表水）进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源，冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热源”；夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为“冷源”。
6.3.2地源热泵技术路线地源热泵技术路线有以下两种：土－－气型地源热泵技术和水－－水型地源热泵技术土－－气型地源热泵技术
以美国的技术为代表，水－－水地源热泵技术以北欧的技术为代表。二者的差别是：前者从浅层土壤或地下水中取热或向其排热，通过分散布
置于各个房间的地源热泵机组直接转换成热风或冷风为房间供暖或制冷。后者是从地下水中取热或向其排热，经过热泵机组转换成热水或冷水，然后再经过布置在各个房间的风机盘管转换成热风或冷风给房间供暖或制冷。由于美国的土－－气型地源热泵技术，可以不用地下水，采用埋设垂直管、水平管或向地表水抛设管路等多种方式，直接从浅层土壤取效或向其排热，不受地下水开采的限制，推广的范围更大、更灵活。
6.3.3地源分类地源按照室外换热方式不同可分为三类：①土壤埋管系统，②地下水系统，③地表水系统。根据循环水是否为密闭系统，地源又可分为闭环和开环系统。闭环系统如埋盘管方式（垂直埋管或水平埋管），地表水安置换热器方式。开环系统如抽取地下水或地表水方式。此外，还有一种“直接膨胀式”，它不象上述系统那样采用中间介质水来传递热量，而是直接将热泵的一个换热器（蒸发器）埋入地下进行换热。
6.3.4地源热泵系统的形式土－气型地源热泵系统按照室外换热方式不同分，主要有三类形式：①地耦管系统该方案只需在建筑物的周边空地、道路或停车场打一些地耦管孔，室外水系统注满水后形成一个封闭的水循环，利用水的循环和地下土壤换热，将能量在空调室内和地下土壤之间进行转换。故该方案不需要直接抽取地下水，不会对本地区地下水的平衡和地下水的品质造成任何影响，不会受到国家地下水资源政策的限制。②地下水系统项目四周假如有可利用的地表水，水温、水质、水量符合使用要求，则可采用开式地表水（直接抽取）换热方式，即直接抽取地表水，将其通过板式换热器与室内水循环进行隔离换热，可以避免对地表水的污染。此种换热方式可以节省打井的施工费用，室外工程造价较低。③地表水系统项目四周假如有可利用的地表水，水温、水质、水量符合使用要求，则可采用抛放地耦管换热方式，即将盘管放入
河水（或湖水）中，盘管与室内循环水换热系统形成闭式系统。该方案不会影响热泵机组的正常使用；另一方面也保证了河水（湖水）的水质不受到任何影响，而且可以大大降低室外换热系统的施工费用。
6.4地源热泵系统方案
本工程地源热泵地埋管采用钻孔垂直埋管，钻孔间距大于
5.0m，80米有效井深，?32HDPE管,双u连接，钻孔孔径?150。
6.5地源热泵系统提供生活热水分析
夏季地源热泵系统提供空调的冷负荷，同时可产生副产品热水作为生活热水的热源。冬季地源热泵系统同时承担空调负荷和热水负荷。6.5.1夏季地源热泵系统提供生活热水
夏季空调运行按照2.3%的时间为满负荷运行，41.5%的时间为75%负荷运行，46.1%的时间为50%负荷运行，10.1%的时间为25%负荷运行。
Q1=(100%×2.3%+75%×41.5%+50%×46.1%+25%×10.1%)×Q2×T
=59%×Q2×T
式中：Q1——制冷季累计冷负荷
Q2——设计总冷负荷
T——制冷季累计制冷时间，夏季平均机组每天运行16小时，运行周期为150天。
代入上式得夏季地源热泵可提供给生活热水的热量为：
Q1=59%×1360×150×16=1925.76MWh
依靠制冷时产生的热量为（制冷机回收效率为86%）：
Q1’=Q1×(1+1/EER)×86% =1997.44MWh
夏季生活热水需要的热量为7970MJ×150/3600=1090MWh，小于Q1’。
因此夏季通过热回收能够满足生活热水的需求。
夏季地源热泵主机（带全热回收）提供的热量为产品提供的附属能量，利用这些能量不需要额外耗费电量。
6.5.2冬季和过渡季地源热泵系统提供生活热水
冬季和过度季节（按215天计算）太阳能总产热量为
19108.4×215/3600=1141.2MWh，
冬季和过渡季节生活热水需要热量为26180×
215/3600=1563.5MWh，
总辅助加热电量为1563.5-1141.2=422.3MWh。
为了提供与太阳能产生相同热量的能量，主机的耗电量为
W=Q/cop=1563.5/4.875=320.7MWh
7.技术经济型比较
7.1评价基准条件
冷水平均进水温度20℃
电价0.55元/度
热水用量按每人每天40L
该户设计用水计算人数：2836人
地源热泵主机COP按4.875计算
太阳能热水系统补充热源按电加热计算，电能转换为热能的利用率按100%计算。
7.2地源热泵系统生活热水运行费用计算
地源热泵产生热水部分运行耗电计算；夏季利用余热回收免费提供生活热水；其他季节使用地源热泵主机制造生活热水，由每日用热水量换算出设备耗电功率×开机时间。
7.3太阳能热水系统运行费用计算
太阳能热水系统设备运行耗电计算：太阳能制取免费生活热水，
暂时不考虑阴雨天对太阳能使用的影响，不够部分使用电加热制取生活热水，电能转换为热能的利用率按100%计算。
7.4各种系统费用分析汇总表
太阳能系统地源热泵系统生活热水负荷（MJ/D）26180 26180
每年所需的电量（MWh）717320.4
每年所需的电费（元）394351176220
7.5各种系统技术分析
太阳能热水系统地源热泵系统
系统形式太阳能+辅助供热系统地源热泵系统
使用范围只用于热水主要用于空调系统，热水为附带
产品，热水不利用就会浪费
对建筑影响影响建筑外观对建筑外观不产生影响
气候影响气候影响大，阴雨天时不便使用不受天气影响
全年能耗717MW h 夏季依靠热回收部消耗能量
冬季和过度季节320.4MWh
8.施工保证措施
8.1 地源热泵热响应测试
地埋管地源热泵热响应测试是用以获取地下岩土体的热物性参数等，作为地源热泵设计的重要依据。本项目通过地源热泵热响应测试，在测试报告基础上作出合理的地缘热泵系统设计。
8.2土壤热平衡计算
根据空调冷热负荷和热水用来，按照空调系统夏季空调120天；冬季运行100天；全天运行16小时计算，根据前面的负荷分析计算得出全年年平均冷热负荷、释放与提取热量如下表：
项目夏季过度季节及冬季
夏季放热量夏季热回收
取热量
生活热水取热
量
冬季取热量
放热
量和
取热
量比
值
公式土壤换热器冷负荷×
16小时×0.51（综合
使用系数）×120天
＝年平均放热量
每天生活热
水的负荷×
120天=夏季
热回收取热
量
每天生活热水
的负荷×
（1-1/cop）×
245天
土壤换热器热负
荷×16小时×
0.51（综合使用
系数）×90天＝
年平提取负荷
0.9668
年释放
与提取
热量
（kWh）
3916800 872667 1416219 1762560
合计39168004051446
由计算可见，由于机组带有热回收功能，全年的生活热水量产生相当一部分的取热量，使得全年土壤的放热量与取热量基本持平衡状态。
9.结论
9.1地源热泵系统同时承担空调负荷与热水负荷。若使用太阳能系统时，为了满足空调要求，需另增设空调系统。
9.2地源热泵系统受气候条件影响小，太阳能系统受气候影响大。
9.3地源热泵系统不对建筑外立面产生影响，太阳能系统影响建筑外立面。
9.4全年利用地源热泵系统提供给生活热水消耗的总的电能为320.4MWh，太阳能热水消耗电能为717.0MWh。使用地源热泵系统提供本
项目生活热水为同等条件下太阳能热水系统年运行费用的44.7%。
综上所述，地源热泵系统可替代太阳能热水系统，作为本项目的空调及生活热水的冷热源。
太阳能热水系统控制及原理
太阳能热水系统控制及原理 一、智能型太阳能、热泵互补热水系统原理说明： 注：进水在集热器入口，集热循环水泵出口，集热水箱底部出水供 用户使用。 太阳能供水系统原理说明 新能源太阳能中央热水器由以下四大部分组成： 太阳能集热器：吸收太阳能，将光能转化为热能，使冷水在集热器被加热； 保温水箱：储存热水，可保温3天，胆为不锈钢，外包8厘米保温层，最外层是铝合金外壳； 热泵辅助加热系统：用于阴雨天辅助加热； 供热水管道：将经过增压泵加压后的热水引向各用水点，主管道有保温层，未端有回水管。 晴天，当太阳能把集热器的冷水加热至55℃时（该温度可调），冷水管上的电磁阀门自动打开，冷水被自来水压力压入集热器，集热器的热水被挤出，然后进入到保温水箱中储存待用，当冷水到达集热器出口处的温度探头时，探头温度底于55℃，电磁阀门就立刻关闭，冷水停留在集热器继续被太阳能加热，2-5
分钟后，水温又达到55℃时，电磁阀门再次打开，集热器的热水又被挤到保温水箱中，按此规律，一次又一次的产生热水进入水箱，水箱热水逐渐增加，一直增加到水箱水满为止。水箱水满后，就停止进水，如果还有太阳，为了充分利用太阳能，循环泵会自动启动，把水箱55℃的热水抽出来，经过太阳能集热器循环加热，使水温进一步升高至60-70℃，当水温达到70℃时，就停止循环加热，限制水温不要超过70℃，以免烫伤人，又可防止结水垢（产生水垢的温度条件是水温超过80℃）。 热泵加热系统只有在太阳能光照不足时才启动，为最大限度地利用太阳能，减少电能的消耗，我们将设定3个时间段检测保温水箱的水位。在上午10：30～11：30，如果保温水箱热水水位还不到40%的位置，则自动启动热泵加热系统，往保温水箱补充50℃的热水，如果水位达到设定值，则热泵系统停止工作。同样，在中午12：30～1：30，系统自动检测保温水箱70%的水位，在下午3：30～6：30，系统自动检测保温水箱100%的水位。从以上我们可以看出，系统在3个设定的时间段（可按需要设定多个时间段）会自动探测保温水箱的水位，如果水位不够，才启动热泵加热（表明此时太照不足或是阴雨天），反之就一直用太阳能加热（晴天），而不会启动热泵，这样我们便能最大限度地优先使用太阳能。 备用电加热系统一般情况下不会启动，在寒潮或用水量突然增大时，系统自动检测保温水箱的水温，只有当保温水箱的水温低于50℃时，才启动电加热，将水加热到50℃，从而保证热水的温度处于一个较稳定的围。 晚上用热水时，热水水位逐渐下降，冷水不会进入水箱，水温是恒温的，按照设计热水是够用的，晚上就不再启动热泵加热了，当水位降至最低水位时，热泵系统自动启动，往保温水箱补充少量热水，保证一直有热水用，要用多少就加热多少，水位会一直维持在最低水位状态，这种控制方法最省电费 三、传统太阳能热水系统介绍： 传统的太阳能热水系统（现在还有不少厂太阳能家在使用，但佳能通已不使用），对比单纯的电（燃油炉）加热，虽然也可以节省一部分电（油），但是使用不够方便，在某些情况下还会浪费电（油），因此是不完美的，其详细工作原理请看以下分析： 传统太阳能、电（燃油炉）辅助加热系统工作原理说明： 传统的太阳能热水系统，是由太阳能集热器、保温水箱、电（燃油炉）辅助加热系统、供热水管道四部分组成，而且用浮球阀控制水位，水位是一直保持满箱的状态，早上是满箱的冷水。 晴天，太阳能把集热器的冷水加热，热水密度小，会浮起来，水箱的冷水密度大，会沉下去，形成自然循环，整箱的冷水被慢慢的循环加热，水温逐渐升高，水温从20℃、25℃、30℃、35℃、40℃慢慢上升，一般情况下，在早上、上午，
太阳能补热地源热泵系统的计算
太阳能放置位置包括：（1）、30号楼楼顶（面积约400m2），楼高51m；（2）、后期30号楼前有车棚，顶部可放置，车库楼高2米，（3）、机房屋顶，机房楼高约6米。三块地方总面积可以满足1000m2的要求。
1.4.4 太阳能辅助热源计算 （1）太阳能资源分析 太阳能资源是用不枯竭的清洁可再生能源，是人类可期待的、最有希望的能源之一。我国幅员辽阔，有着丰富的太阳能资源，如下是我国太阳能资源分布图： 本项目地点位于山东省、临沂市。地理坐标为：北纬34°22′，东经117°24′。根据国家气象中心2001年公布的《中国气象辐射资料全册》公布的数据，具体参数如下：
（2）辅热与补热工作原理介绍 春夏秋补热工作原理 春夏秋三季，关闭阀门V2，V3，开启阀门V1。运行太阳能循环水泵1，使集水箱内水被太阳能集热器加热。当集水箱内水温达到65℃后，运行板式换热器一次水泵2和源侧水泵5，对土壤进行补热；当集水箱内水温低于25℃后，停止板式换热器一次水泵2和源侧水泵5，停止补热。 （3）补热定量计算 春夏秋日平均太阳辐射强度为15.759 MJ/m2。 太阳能集热器的平均集热效率，根据经验取值取0.25～0.50，取0.48。 A 太阳能集热板选型 按照民用太阳能设计规范中规定，直接系统集热器总面积按下式计算，在本项目中设太阳能在春夏秋三季内补充地埋部分所需的热量，考虑室外地埋换热器在设计过程中亦考虑了热平衡措施，太阳能补热仅需作为辅助措施，本方案中按总吸热量1084200 kW?h（3903120 MJ）的50%进行配置，则： A c =Q w f/ (nJ tηcd) 式中：A c——直接式系统集热器采光面积； Q w——年累计吸热量，MJ； n ——年累计吸热天数，本方案为120天。 J t——当地集热器采光面上年平均日太阳辐照量，15.759MJ/㎡?d；
地源热泵与太阳能热水对比
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1.项目概况 本项目为*******易地新建建设项目，位于京杭大运河南侧，扁担河西侧,南观路北侧，时代路东侧，规划用地面积140359平方米，新建建筑面积88926平方米。 2.设计依据 2.1《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012 2.2《民用建筑热工设计规范》GB50176-93 2.3《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001 2.4《江苏省居住建筑热环境和节能设计标准》DGJ32/J 71-2008 2.5《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005 2.6《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调动力》 2009年版 2.7《实用供热空调设计手册》第二版 2.8《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002 2.9建筑等其他工种提供的设计图纸及资料 3.设计参数 3.1室外气象参数（本工程参照**气象条件） 室外计算干球温度（℃）室外计算湿球温度 （℃） 室外计算相对湿 度（%） 平均风速 （m/s） 主导风向 冬季夏季夏季冬季冬季夏季冬季夏季 -5 34.6 28.6 75 3 3 C NW SE SSE
3.2室内设计参数序 号房间名称 温度 （℃） 湿度 （%） 新风量 （m3/p?h） 备注夏季冬季夏季冬季 1 教室26 18 50~60 - 17 2 办公26 20 50~60 - 30 3 体育馆26 18 50~60 - 20 4 宿舍26 20 50~60 - 30 5 会议室2 6 18 50~60 20 4.负荷分析 4.1冷热负荷计算 根据负荷计算，本工程的空调设计冷负荷约为：4000 kW，设计热负荷约为：2400 kW。 4.2宿舍生活热水负荷计算 宿舍部分（床位数：2836） 设计用水量：40L/人?日 生活热水出水温度：60℃ 冷水计算温度：5℃ 全天用水量：220X400=113440L/日 热负荷：Q＝C×M×△T×ρ=113440×（60－5）×4.187× 0.983=25680MJ 餐饮部分 考虑热负荷：500MJ 总全天热负荷：25680+500=26180MJ
太阳能辅助供暖的地源热泵经济性分析 艾衍科
太阳能辅助供暖的地源热泵经济性分析艾衍科 发表时间：2018-05-21T15:58:16.423Z 来源：《基层建设》2018年第5期作者：艾衍科[导读] 摘要：近年来，太阳能辅助供暖的地源热泵经济性问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。 山东滨州鑫诚热力有限公司山东滨州 256600 摘要：近年来，太阳能辅助供暖的地源热泵经济性问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了太阳能辅助热源热泵系统的可行性，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就实际案例展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。 关键词：太阳能辅助供暖；地源热泵；经济性；分析 1前言 作为一项实际要求较高的实践性工作，太阳能辅助供暖的地源热泵经济性的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对太阳能辅助供暖地源热泵经济性的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。 2概述 随着全球工业迅速崛起，经济发展十分迅速，城市化进程日益加快使得能源消耗增涨迅速，在许多国家，能源危机日益凸显。目前应用较多的矿物能源是石油、天然气和煤炭，核裂变能也在逐渐开发研究中。矿物能源推动了世界经济的发展，但其带来的环境问题却越发严重，节能减排已经是所有人都将重视的一个话题。 地源热泵系统是利用浅层地能进行供熱和制冷的一种新型能源利用技术。该系统利用地下土壤或地下水体中蕴藏的巨大蓄热或蓄冷能力，冬季：地源热泵系统将室内冷量转移至地下，同时将热量送至室内；夏季：再把室内热量转移至地下，同时再把冷量送至室内。一个年度形成一个冷热循环，实现绿色建筑的功能。 地源热泵系统具有高效节能，无环境污染，维护费用低，使用寿命长等优点；但在北方地区，如果长期使用地源热泵系统会使地下温度场得不到有效的恢复，造成地下土壤热不平衡的问题。 太阳能供热系统指利用太阳能集热器，收集太阳辐射能实现平时供热水或冬季供暖的系统。它具有节能环保，使用安全，不占空间等优点；但太阳能同时具有分散性，不稳定性和效率低等缺点。 3太阳能辅助热源热泵系统的可行性探讨 3.1太阳能作为辅助热源的可行性 我国每年接受的太阳能辐射量如果核算成煤的话差不多需要24000亿吨的煤，此外，我国整体太阳能分布比较平均。量足且均匀的特点就在大方向上确保了太阳能作为辅助热源的可行性。不过，我国在太阳能利用中也存在着缺点：能流密度低以及易受到各种因素的影响。 3.2太阳能作为辅助热源的必要性 举例来说：在我国的北方，由于冬季热负荷很大，如果系统以热负荷为目的的话，这个时候完全使用地源热泵供暖就会导致成本非常高，而产生的效率却比较低下，长期运行这种系统的话还会导致大地温度的下降。除了以上问题以外，由于这种系统COP值较低，所以会有很多设计的要求无法实现。 3.2.1并联式系统 并联式系统是把太阳能供热系统和地源热泵系统交替进行供热，在太阳能集热器收集的热量过多的时候可以把这些多余的热量转移到地下进行储存，通过这一方式提高了地热恢复的速度。另一方面，在阴天或者夜间等太阳能不能够满足供暖需求的时候可以使用地热进行供热。 一般来说这种系统使用主要是在地下水温度不低于15℃的地方，地热主要起到供热作用，而太阳能起辅助作用。在地热的存储中，我们的原则是夏热冬用、冬冷夏用。 3.2.2串联式系统 串联式系统中，太阳能集热器所收集的热量不像并联式系统一样存储于地下，而是将其存储于蓄热的水箱中，然后水箱中的热水经过换热的方法提升进到蒸发器入口介质的温度，最终保证系统的COP值。在这种系统中，冬天由于太阳能较弱，我们可以使用集热器所串接的蒸发器作为辅助热源。 3.2.3混联式系统 在这种系统中，太阳能集热器与地源热泵连接方式有很多种，举例来说：地源热泵可以有两个蒸发器，一个可以用于连接太阳能集热器，而另一个把空气源作为热源，这种方式可以有效地提升整个系统的COP值。在蓄水箱温度不低于25℃的时候，可以不间断地为建筑供暖，进而保证了电能的节约。 4案例分析 本文以某地区某层高为3.0m，建筑面积为207的工程为例。在最冷月即1月份中选择典型2天连续测得，室外逐时平均温度为-19.5，室外逐时平均热负荷为12.5kw，其中最大热负荷为14.8kw，日照时间内的南向平均辐射强度为374.1。该地区冬季室内供暖设计温度为20。如图1，图2。
屋面太阳能热水系统
屋面太阳能热水系统 编写时间： 2008年05月 屋面太阳能热水系统 一、太阳能建筑 1 太阳能建筑被建筑界认为将成为现代建筑的发展趋势。 太阳能建筑是指用太阳能代替部分常规能源为建筑物提供采暖、热水、空调、照明、通风、动力等一系列功能，以满足或部分满足人们生活和生产需要的建筑。 2 太阳能建筑的发展阶段： 第一阶段： 被动式太阳房。它是一种完全通过建筑朝向和周围环境的合理布置、内部空间和外部形体的巧妙处理以及材料、结构的恰当选择、集取、蓄存、分配太阳热能的建筑。 第二阶段： 主动式太阳房。它是一种以太阳能集热器、管道、风机、泵、散热器及贮热装置等组成的太阳能采暖系统或与吸收式制冷机组成的太阳能采暖和空调建筑。 第三阶段： 零能耗房屋。利用太阳能电池等光电转换设备提供建筑所需的全部能源，完全用太阳能满足建筑采暖、空调、照明用电等一系列功能要求的建筑。 3 现阶段我国发展太阳能建筑的必要性。 目前在常规能源少，建筑能耗大的情况下，要求环境保护以及实现全面小康要求等因素共同作用下，我国大力发展太阳能建筑迫在眉睫。 降低建筑能耗的需要： 我国建筑总能耗约占社会终端能耗的27.6%，其中，北方城镇建筑采暖和农村
生活用煤约为 1.6亿吨标准煤/年，占我国2004年煤产量的11.4%，建筑用电和其他类型的建筑用能折合电力总计约为5500亿千瓦时/年，占全国社会终端电耗的27%-29%。按照目前的建筑能耗状况，到20 年我国建筑能耗将比2004 年增加2.5亿吨标准煤/年和新增耗电5800亿-6300亿千瓦时/年，总计折合电力约1.3 万亿千瓦时，新增量相当于目前建筑总能耗的 1.3 倍。根据发达国家经验，随着城市的发展，建筑将超越工业、交通等其他行业而最终居于社会能源消耗的首位，达到33%左右。我国城市化进程如果按照发达国家发展模式，使人均建筑能耗接近发达国家的人均水平，需要消耗全球目前消耗的能源总量的来满足中国建筑的用能要求。因此，探索一条不同于世界上其他发达国家的节能途径，充分利用我国拥有丰富的太阳能资源，大力发展太阳能建筑成为当前降低建筑能耗的需要。 环境保护的需要： 有关资料显示，世界各国建筑能耗中排放的二氧化碳约占全球排放总量的，我国目前约90%的二氧化硫和氮氧化物排放来自化石能源的生产和消费。目前，我国仍有 4 亿左右农村居民依靠直接燃烧秸秆、薪柴等提供生活用能，生物质燃烧产生大量的二氧化碳及有害物质。大气污染造成的酸雨、呼吸道疾病已严重威胁人体健康和经济发展。我国具有丰富的太阳能资源，年日照时数在2000 小时以上地区约占国土面积的以上，对太阳能应用的预测结果为，在正常和生态驱动发展两种模式下，2050 年我国太阳能利用在总能源供给中分别达到 4.7%和10%。对我国未来二氧化碳减排的潜力估计是，到2010 年以后，太阳能利用对减排开始有明显作用，20 年以后开始有较显著的作用。 二、太阳能的基本知识 太阳能是最重要的基本能源，生物质能、风能、潮汐能、水能等都来自太阳能，太阳内部进行着由氢聚变成氦的原子核反应，不停地释放出巨大的能 量，不断地向宇宙空间辐射能量，这就是太阳能。太阳能内部的这种核聚变反应可以维持很长时间，据估计约有几十亿至几百亿年，相对于人类的有限生存时间而言，太阳能可以说是取之不尽，用之不竭的。 1 太阳辐射 太阳辐射热是地表大气热过程的主要能源，也是对建筑物影响较大的一个参数。当太阳的射线到达大气层时，其中一部分能量被大气中的臭氧、水蒸气、二氧
地源热泵造价与运行费用对比
目录 一、公司简介。。。。。。。。。。。.。。。。。。。。。。2 二、标志性工程案例。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 三、地源热泵技术原理介绍。。。。。。。。。。。。。。。。6 四、冷暖方式的分析。。。。。。。。。。。。。。。。。。。15 五、设计方案说明。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。17 六、系统设计方案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。20 七、投资概算及运行费用对比。。。。。。。。。。。。。。。25 八、补充说明。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。29 九、附件（图纸、企业资质及相关政策文件）。。。。。。。。30
一、公司简介 浙江亿能建筑节能科技有限公司其前身是台州亿能建筑节能科技有限公司，于2010年4月由浙江省工商行政管理局批准正式更名，是台州首家集科技、设计、培训、咨询、新能源投资、建筑节能、环境保护于一体的科技型企业，公司成立至今一直从事于节能、环保工作。随着人们生活水平的不断改善与提高，环境保护意识的日益增强，国家政府大力提倡减排，公司于2010年5月在山东滨州先后成立了“浙江亿能建筑节能科技有限公司滨城分公司”、“滨州市艾斯达节能材料有限公司”，致力于建筑节能新技术与新产品的开发与利用、节能环保型中央空调系统配件与设备的研发与推广，形成产品系列化。 目前，公司已经建立了包括生产、营销、采购、供应、质量控制、设计、决策等在内的科学、高效的管理体系，为公司的迅速发展提供了组织机构和管理制度保障，使公司呈现良好的发展态势。现与中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院等多家科研机构建立了战略合作同盟体，可以为客户提供各种建筑节能方案和先进的节能设备。 公司08年度被浙江省科学技术协会、浙江省科技报社评为“浙江省优秀创新型企业”，被中国质量诚信企业协会、中国品牌价值评估中心评为“浙江省重质量守承诺创品牌”单位，暨“首批三满意单位”。2008年12月份公司参与了国家4个标准的制定：①地源热泵系统经济运行标准；②溴化锂吸收式冷水机组能效限定值节能标准；③地源热泵机组能效限定值及能源效率等级标准；④商业或工业用及类似用途低温空气源热泵机组标准，其中地源热泵系统经济运行标准由我司参与主编。2009年6月，我司与台州职业技术学院于市政府签订了“台州市校企校地合作协议书”。 公司始终坚守“高效、节能、环保”为重的经营理念及“诚信、团结、创新”的企业精神，以推广建筑节能事业为目标，以缓解能源紧张，降低能源消耗为己任，大力促进可再生能源应用和节能环保项目的推广，为加快建设“十一五”规划提出的能源节约型社会做出自己的贡献。亿能人以精湛的合作团队，凭借先进的技术真诚希望与国内外的客商携手共创节能型社会！
太阳能电池片的相关参数
硅太阳能电池的性能参数主要有：短路电流、开路电压、峰值电流、峰值电压、峰值功率、填充因子和转换效率等。 ①短路电流(isc)：当将太阳能电池的正负极短路、使u=0时，此时的电流就是电池片的短路电流，短路电流的单位是安培(a)，短路电流随着光强的变化而变化。 ②开路电压(uoc)：当将太阳能电池的正负极不接负载、使i=0时，此时太阳能电池正负极间的电压就是开路电压，开路电压的单位是伏特(v)。单片太阳能电池的开路电压不随电池片面积的增减而变化，一般为0.5～ 0.7v。 ③峰值电流(im)：峰值电流也叫最大工作电流或最佳工作电流。峰值电流是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电流，峰值电流的单位是安培(a)。 ④峰值电压(um)：峰值电压也叫最大工作电压或最佳工作电压。峰值电压是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电压，峰值电压的单位是v。峰值电压不随电池片面积的增减而变化，一般为0.45～0.5v，典型值为 0.48v。 ⑤峰值功率(pm)：峰值功率也叫最大输出功率或最佳输出功率。峰值功率是指太阳能电池片正常工作或测试条件下的最大输出功率，也就是峰值电流与峰值电压的乘积：pm===im×um。峰值功率的单位是w(瓦)。太阳能电池的峰值功率取决于太阳辐照度、太阳光谱分布和电池片的工作温度，因此太阳能电池的测量要在标准条件下进行，测量标准为欧洲委员会的101号标准，其条件是：辐照度lkw／㎡、光谱aml.5、测试温度25℃。
⑥填充因子(ff)：填充因子也叫曲线因子，是指太阳能电池的最大输出功率与开路电压和短路电流乘积的比值。计算公式为ff=pm/(isc×uoc)。填充因子是评价太阳能电池输出特性好坏的一个重要参数，它的值越高，表明太阳能电池输出特性越趋于矩形，电池的光电转换效率越高。串、并联电阻对填充因子有较大影响，太阳能电池的串联电阻越小，并联电阻越大，填充因子的系数越大。填充因子的系数一般在0.5～0.8之间，也可以用百分数表示。 ⑦转换效率(η)：转换效率是指太阳能电池受光照时的最大输出功率与照射到电池上的太阳能量功率的比值。即： η=pm(电池片的峰值效率)/a（电池片的面积）×pin（单位面积的入射光功率），其中pin=lkw／㎡=100mw／cm2。 组件的板形设计一般从两个方向入手。一是根据现有电池片的功率和尺寸确定组件的功率和尺寸大小；二是根据组件尺寸和功率要求选择电池片的尺寸和功率。 电池组件不论功率大小，一般都是由36片、72片、54片和60片等几种串联形式组成。常见的排布方法有4片×9片、6片×6片、6片×12片、6片×9片和6片×10片等。下面就以36片串联形式的电池组件为例介绍电池组件的板型设计方法。
介绍地源热泵地下热能失衡与太阳能补热方法
介绍地源热泵地下热能失衡与太阳能补热方法中国泵业网地源热泵采暖技术其节能环保性受到广大用户的青睐。可是近年部分地源热泵项目出现了地下热量失衡的严重问题，给地源热泵推广蒙上了阴影，本文针对此问题进行探讨，为广大同仁分享一些解决办法。 1地下换热钻井施工 由于各地区地质千差万别，地下物质导热系数相差悬殊，没有统一计算方式，钻勘探井测试地质导热系数，只能计算相对较短时间内地质放热系数，几乎无法预算热泵运行多年后结果，凭借多年的施工经验及参考地源热泵成功案例非常重要。 1.1钻井间距 地埋管式换热系统国家标准及规范中指出地下换热系统中对钻井间距为4~6m，考虑到成本及占地面积，一般工程施工时钻井间距≤4m。 换热井与井之间的地质就是蓄热空间，决定地埋管换热系统取热的年限，假如在3年期间换热井之间温度短路区易发生短路现象，该系统很快进入地下温度失衡状态，造成系统能效比下降甚至无法运行。热泵在冬季长时间处在取热状态，每口井周围温度在逐渐降低，特别是地下流层不丰富甚至没有流层的地况，换热井间距大小直接影响井与井之间温度短路时间。如图1所示。
1.2钻井群形状 地下换热系统设计人员主要考虑便于管网连接及连接机房距离，大部分采暖工程在钻井施工时，把所有换热井口集中到一起，大型采暖项目需钻井数量非常庞大，地下换热井会形成井群。特别是圆形或方形井群如果井间距过小容易造成严重取热不足，井群中心呈扩散状，中心位置温度区温度很低，几年后可能低于0℃。前几年运行的地源热泵项目，部分出现井水温度过低现象，甚至机组无法运行。如图2所示。
2合格的地埋管式换热系统 根据现场情况，尽量加大换热井距离，4口井间做不对称形状，井间距需≥4m。大中型地源热泵项目，地下连接管网庞大，地下主管道间距需≥1m，以减少大量进出水主管道间热量短路现象。管网埋设深度，北京地区冻层0.8m左右，管网应埋设在低于冻层以下1m处，尽量减少主管道对地层的热损。如图3、图4 所示。
太阳能电池性能参数
太阳能电池性能参数 1、开路电压 开路电压UOC：即将太阳能电池置于AM1.5光谱条件、100 mW/cm2的光源强度照射下，在两端开路时，太阳能电池的输出电压值。 2、短路电流 短路电流ISC：就是将太阳能电池置于AM1.5光谱条件、100 mW/cm2的光源强度照射下，在输出端短路时，流过太阳能电池两端的电流值。 3、最大输出功率 太阳能电池的工作电压和电流是随负载电阻而变化的，将不同阻值所对应的工作电压和电流值做成曲线就得到太阳能电池的伏安特性曲线。如果选择的负载电阻值能使输出电压和电流的乘积最大，即可获得最大输出功率，用符号Pm表示。此时的工作电压和工作电流称为最佳工作电压和最佳工作电流，分别用符号Um和Im表示。 4、填充因子 太阳能电池的另一个重要参数是填充因子FF（fill factor），它是最大输出功率与开路电压和短路电流乘积之比。 FF：是衡量太阳能电池输出特性的重要指标，是代表太阳能电池在带最佳负载时，能输出的最大功率的特性，其值越大表示太阳能电池的输出功率越大。FF 的值始终小于1。串、并联电阻对填充因子有较大影响。串联电阻越大，短路电流下降越多，填充因子也随之减少的越多；并联电阻越小，其分电流就越大，导致开路电压就下降的越多，填充因子随之也下降的越多。 5、转换效率 太阳能电池的转换效率指在外部回路上连接最佳负载电阻时的最大能量转换效率，等于太阳能电池的输出功率与入射到太阳能电池表面的能量之比。太阳能电池的光电转换效率是衡量电池质量和技术水平的重要参数，它与电池的结构、结特性、材料性质、工作温度、放射性粒子辐射损伤和环境变化等有关。
图2.4.1 太阳能电池输出特性曲线
直燃机与地源热泵对比
直燃机与地源热泵方案对比分析 第一部分：运行原理 1、直燃机方案 溴化锂机组是采用吸收式制冷（热）原理，靠消耗热能使热量从低温物体向高温物体转移。吸收式制冷（热）机组使用的工质是两种沸点相差较大的物质组成的二元溶液，其中沸点低的物质为制冷剂，沸点高的物质为吸收剂，对于溴化锂机组而言，是以溴化锂-水溶液作为工质对，利用溴化锂沸点高及强吸水性的特点，把水作为制冷剂，溴化锂作为吸收剂，再利用吸收式制冷热）原理，从而达到制冷（热）的目的。直燃型溴化锂吸收式冷水机组由高发生器、低发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液泵、溶剂泵等组成。 直燃式溴化锂空调系统技术特点
（1）耗电非常小，其耗电设备仅有几台小型泵和直燃机的燃烧器，耗电量一般为蒸汽压缩式制冷机的3%～4%，对解除电力紧张有好处；但要消耗大量的燃油或燃气，是该机组运行成本的主要部分。 （2）不应用氟利昂类制冷剂，制冷剂采用水，溶液无毒，对臭氧层无破坏作用，对环境无影响，有利于环境保护。 （3）加工简单、操作方便，制冷量调节范围大，可无级调节，运行平稳，无噪声，无振动。 （4）不同类型的运行费用与使用的能源关系极大。 2、地源热泵 地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源（电能），即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。在冬季，把土壤中的热量“取”出来，提高温度后供给室内用于采暖；在夏季，把室内的热量“取”出来释放到土壤中去，并且常年能保证地下温度的均衡。 地源热泵技术特点： 1)使用电力，没有燃烧过程，对周围环境无污染排放； 2)不需使用冷却塔，没有外挂机，不直接向周围大气环境排热，没有 热岛效应，没有噪音； 3)不抽取地下水，不破坏地下水资源。 当然，象任何事物一样，地源热泵也不是十全十美的，如其应用会受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响；一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同。
太阳能系统与地源热泵系统联合供热
太阳能系统与地源热泵系统联合供热 太阳能系统与地源热泵系统联合供热的原则是；以地源热泵系统为主，太阳能系统为辅助热源，但在运行控制上要优先采用太阳能，并加以充分利用。在供热运行模式下，北区试验区域采用的散热器采暖系统与办公区域采用的地面辐射采暖系统串联运行，以提高太阳能的利用率。 （一）太阳集热系统 北区采用140m2平板型太阳集热器，采用太阳能与建筑一体化技术，使太阳集热器与建筑完美结合。本示范工程将太阳集热器设置在建筑的南立面上，与玻璃幕墙融为一体，这样既丰富了建筑的立面效果，又起到了利用太阳能的作用。北区冬季热负荷大于夏季冷负荷，可以采用太阳能辅助供热，解决地下的热量不平衡问题，提高地源热泵系统的运行效率。 在北区，太阳能除冬季与地源热泵系统联合供热外，其它季节，在不供热时，采用季节性蓄热技术将热量储存在蓄热水池中，供冬季采暖使用。 （二）联合供热方案比较 太阳能系统与地源热泵系统联合供热的方式有两种：并联和串联方式。并联方式示意图如图1所示： 图1 太阳能系统与地源热泵系统并联供热方式 串联方式示意图如图2所示： 并联运行模式与串联运行模式相比，存在以下弊端： （1）当太阳能系统与地源热泵系统同时运行时，系统的循环水量为两者之和，太阳能系统能否直接供热，直接影响系统的循环水量，进而影响热泵机组的可靠性。 （2）在并联运行模式下，当T g温度低于50℃时，太阳能不能被直接利用，只能去加热土壤，提高热泵机组蒸发器侧的温度。而在串联模式下，当T g温度低于50℃，而 高于40℃时，可以与地源热泵机组串联运行，充分提高地源热泵机组的COP值。 基于串联运行模式的优点，本示范工程采用串联运行模式。其运行策略为：在供暖初始时，由于采用了季节性蓄热的技术，同时，在室外温度较高的情况下，采暖负荷较小，此时，经过太阳能加热后的供水温度T g较高，若温度高于50℃，则利用太阳能直接采暖；若供水温
地源热泵与vrv空调系统方案对比(20210123155431)
地源热泵与VrV空调系统方案对比
集团标准化工作小组[Q8QX9QT?X8QQB8Q8?NQ8QJ8?M8QMN] 初步方案对比
一、项目概况 项目名称:*** 项IJ简介：本项目总建筑面积15050 m1,共八层，办公楼功能包括展办公区、 会议室、接待室多功能厅等；根据图纸初步核算总空调面积约为13000耐；总冷负荷 约105OKW；总热负荷约750KWo 空调方案拟采用方案一：集中式地源热泵中央空调系统 方案二：多联机（VRV）中央空调系统 以下针对本项目情况就方案一和方案二做横向对比初步设计，以供业主参考选择。
二、空调系统初步设计 方案一：集中式地源热泵中央空调系统 1. 地源热泵技术介绍 季，把地热能中的热量“取”出来，提高温度后，向室内供给热量；夏季，把室内的 热量“取”出来，“排放”到地下，可缓解城市热岛效应。通常热泵消耗IkW 的热 量，用户可以得到4迄kw 左右的热量或冷量。 地源热泵系统是成熟的技术，在设计合理的情况下可以可鼎、稳定、经济的运 行。地下水地源热泵系统的特点是取温度恒定的地下水，山于地下水通过板换隔离， 在相对封闭的地下管路中循环，热交换后再回灌到地下，因此不会造成地层沉降，对 地下环境无任何污染。 传统的空调系统通常需分别设置冷源（制冷机）和热源（锅炉）。燃煤锅炉是 最主要的大气污染源，中小型燃煤锅炉在城市中已被逐步淘汰；燃油和天然气的锅炉 虽然减轻了对大气的污染，但排放、的温室效应气体（CO ：）仍造成环境问题，而且运 行费用很高。随着不可再生能源的逐渐开采，能源危机及可持续发展战略已成为全球 性的重要问题。而地源热泵技术采用的是洁净的可再生的地热能，是一项以节能和环 保为特征的技术。 地表浅层好象一个巨大的太阳能集热器，每年收集47%的太阳能，是人类每年利 用能量的500多倍，并且地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，是热泵很好的 供热热源和供冷冷源。 地源热泵原理 地源热泵技术是一种利用地球表 层的地热能资源进行供热、制冷的高 节能、环保的系统。地源热泵通过输入 的高品位能源一电能，实现低温热能向 热能的转移。地热能在冬季作为热泵供 热源；在夏季作为热泵制冷的热汇。即 M 组 ------- ? - aaaBMHv 吁 ∏1ftO> d Jn M 水 叛?? a w≡ O: Q> it R Q r =Q I f Q.?MQ . 面浅 效、 少量 高温 热的 在冬
太阳能电池的的性能主要取决于它的光电转换效率和输出功率
太阳能电池板太阳能电池的的性能主要取决于它的光电转换效率和输出功率. 1.效率越大,相同面积的太阳能电池板输出功率也就越大, 用高效率的太阳 能电池板可以节省安装面积, 但是价格更贵. 2.太阳能电池的功率, 在太阳能电池板的背面标牌中, 有关于太阳能电池 板的输出参数, 如VOC开路电压,ISC短路电流,VMP工作电压,IMP工作电流, 等. 但我们只需要用工作电压和工作电流就可以了, 这两个相乘就可以得 这块太阳能电池板的输出功率. 太阳能电池板介绍：采用高质量单晶/多晶硅材料,经精密设备树脂封装生产出来的太阳能板,有良好的光电转换效果,外形美观,使用寿命长。 太阳能电池板的作用是将太阳的光能转化为电能后，输出直流电存入蓄电池中。太阳能电池板是太阳能发电系统中最重要的部件之一。 太阳能电池组件可组成各种大小不同的太阳能电池方阵，亦称太阳能电池阵列。太阳能电池板的功率输出能力与其面积大小密切相关，面积越大，在相同光照条件下的输 出功率也越大。 2.太阳能电池板的种类 (1)单晶硅太阳能电池 目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右，最高的达到24%，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命一般可达15年，最高可达25年。 (2)多晶硅太阳能电池 多晶硅太阳能电池的制作工艺与单晶硅太阳能电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约12%左右(2004年7月1日日本夏普上市效率为%的世界最高效率多晶硅太阳能电池)。从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲，单 晶硅太阳能电池还略好。
太阳能系统与地源热泵系统
太阳能系统与地源热泵系统- 暖通论文 摘要：随着我国能源的紧缺和《可再生能源法》的颁布和实施，太阳能、地热能作为可再生能源，在建筑中的应用越来越受到人们的重视，但应用的范围仅限于太阳能提供生活热水，或单独利用地源热泵系统提供采暖、空调，而两者联合运行的实际工程很少，联合运行模式不合理。本文针对北京市某示范工程中应用的太阳能－地源热泵技术进行阐述，分析了太阳能系统与地源热泵系统联合运行的技术可行性及如何充分的利用太阳能提高地源热泵系统的效率，强调了可再生能源综合利用的必要性。关键词：可再生能源太阳能地源热泵综合利用 1 引言能源和环境是影响国民经济可持续发展的关键因素，能源供应形势直接关系到国家的安全和社会稳定。建筑领域消费的能源，主要是煤炭、石油和天然气等石化能源。这些能源，资源有限，不可再生，终究要枯竭，而且传统能源会对环境造成严重的污染。我国人口众多，人均资源占有量低于世界平均水平，与经济发展和人民生活消费的需求相比，能源供应的缺口很大，而且能源消费结构不合理，以煤为主的能源供给造成了严重的大气污染和温室气体排放，我国目前的CO2排放量居世界第二位。我国是“京都议定书”的签约国，目前的这种能源消费方式，已受到国际社会的高度关注，加大了我们保护环境和改变经济增长模式的压力。因此，节约能源和开发利用清洁、可再生能源的任务十分紧迫。由于能源问题对国家安全和经济发展所起的重要作用，中央提出了建设节能省地型住宅的政策方针，因此，可再生能源在建筑中的应用是建筑业技术进步和行业发展的需要。随
着2006年1月《可再生能源法》的正式颁布与实施，太阳能、地热能在建筑行业中的应用越来越受到人们的重视。地源热泵技术是可再生能源应用的主要应用方向之一，即利用浅层地热能资源进行供热与空调，具有良好的节能与环境效益，近年来在国内得到了日益广泛的应用。随着《地源热泵系统工程技术规范》的实施，地源热泵系统工程的市场更加规范化，能更好的发挥其节能、环保效益。但地源热泵系统存在土壤温度场的恢复问题，即随着地源热泵系统连续长期的运行，会从地下过多的取热或过多的散热，造成地下温度场的波动，降低机组的COP值，增加系统的能耗。太阳能技术也是可再生能源应用的主要应用方向之一。北京属于太阳能资源比较丰富的区域，太阳能年辐射总量在5600MJ/m2～6000 MJ/m2，年日照时数在2600小时～3000小时，所以太阳能技术在北京有很好的发展前景，并且太阳能在建筑中的应用是现阶段太阳能应用中最具有发展潜力的领域。太阳能是永不枯竭的清洁能源，量大，资源丰富，绿色环保。但太阳能也具有一些缺点：（1）太阳能的能流密度低。虽然到达地球表面的太阳能有102000TW，但即使在太阳能资源较丰富的沙漠地区，考虑到太阳集热系统的效率和热损失，每平米集热器面积实际采集到的年平均太阳能辐射照度不到100W，而且它因地而异，因时而变。（2）太阳能具有间歇性和不可靠性。太阳能的辐照度受气候条件等各种因素的影响不能维持常量，如果遇上连续的阴雨天气太阳能的供应就会中断。此外，太阳能是一种辐射能，具有即时性，太阳能自身不易储存，必须即时转换成其它形式能量才能利用和储存。地源热泵技术和
新农居太阳能+地源热泵供暖制冷可行性方案设计
新农居太阳能+地源热泵供暖制冷 可行性方案 一、项目概况 随着国家经济和社会发展第十一个五年计划纲要的提出，国家加大了对农村基础设施建设的力度，为了解决新农居的供暖及制冷及生活热水要求，特进行农居利用新能源进行供暖制冷的示。 本工程为房山区新农村农居太阳能+热泵供暖制冷及生活热水示项目，建筑面积150平方米，采用太阳能+热泵的形式供暖制冷及提供生活热水。 二、建设工程主要容 太阳能热泵供暖制冷示项目主要建设容包括以下几个部分： 1、太阳能集热器采购安装； 2、地源热泵机组采购安装； 3、热泵室外换热系统安装； 4、系统所需水箱的制安； 通过以上几个部分的整体建设，最终实现新农居利用新能源实现供暖制冷并提供生活热水的。洗浴热水全部由太阳能系统提供，太阳能集热器设置在屋顶。当太阳能系统不能满足使用需求时，冬季由电加热作为辅助热源，春夏秋由热泵作为辅助能源来满足使用需求，以达到全天24小时供应生活热水的目的。
太阳能工程系统运行方案设计 一、设计思路及原则 XX实业公司秉承优先利用太阳能源、保证系统全天候供水的原则，多年来对公司太阳能工程系统及控制思路进行了最优化的整体设计，达到了较高的人性化管理。通过数百个大中型全天候太阳热水系统工程实践的检验，其合理性及先进性均得到了行业及用户的肯定。 二、设计理念及关键技术 在九阳全天候太阳热水系统设计过程中，始终贯穿着如下理念： （1）保证全天候24小时供应热水； （2）最低限度使用常规能源，运行费用达到最低； （3）优先利用太阳能（环保）； （4）全面利用太阳能（不浪费）； （5）北方地区应保证设备和系统永远不冻； （6）全自动运行、无人值守； （7）少维护、寿命长、安全可靠； （8）与建筑物易结合，整体效果协调、美观。 为了实现上述目标，经过多年探索，在系统设计安装中我们采用了如下关键
太阳能热水系统
太阳能热水系统根据集热系统、辅助系统及供水方式的不同，可以分为三大类型：l 分户集热——分户储热辅热式l 集中集热——分户储热辅热式l 集中集热——集中储热辅热式分户集热——分户储热辅热式太阳能热水系统是指终端用水点以户为单位，每户独立设置太阳能集热器、储水箱、辅热设备及相关管路，每户独立使用的小型太阳能热水系统。l 集热器安装位置选择分户集热——分户储热辅热系统中的集热器的安装位置可为屋顶（平屋面、坡屋面）、立面墙、披檐及阳台拦板等位置。l 适用安装类型分户集热——分户储热辅热式太阳能热水系统较适用于独立式小型别墅住宅、联排别墅、新农村规划联排住宅中，也可以在多层及高层住宅中使用。针对以上的不同建筑类型分户集热——分户储热辅热式太阳能热水系统的安装、运行方式也有所不同。独立式小型别墅住宅、联排别墅、新农村规划联排住宅采用分体式别墅型太阳能热水系统，多层及高层住宅多采用阳台壁挂式太阳能热水系统。l 分体式别墅型太阳能热水系统介绍 1.分体式别墅型太阳能热水系统一般采用分离式强制循环二次热（工质循环、水介排空方式）系统形式。 2.在安装时，集热器与屋面相结合进行安装，满足建筑结构功能的同时不影响建筑的外观；储热水箱及其它辅助设备安装在室内，便于操作及维修。 3.在辅助能源上，一般宜选用电加热形式。在使用时，可采用半自动控制的方式（温度不足手动启动辅助加热系统，达到温度时自动停止）。 4.系统工作原理图如下：分体式别墅型太阳能热水系统示意图l 阳台壁挂式太阳能热水系统介绍 1.阳台壁挂式太阳能热水系统一般采用自然循环方式，为保证系统全年使用，循环介质采用防冻液。 2.安装时将集热器放置于阳台栏板处，水箱可安放在阳台内侧或卫生间、设备间内，要求水箱位置高于集热器。建议太阳能与水箱位置不宜过远。 3.辅助能源一般采用电加热方式，半自动控制的方式（温度不足手动启动辅助加热系统，达到温度时自动停止）。 4.系统工作原理图如下：阳台壁挂式太阳能热水系统原理图l 分户集热——分户储热辅热式太阳能热水系统方案优缺点 1.系统为小型分体式承压供水式，系统简单，使用方便，在建筑应用中安全性、可靠性高； 2.储水箱距离用水点较近，户内热水管路距离短，使用热水时不会放出大量的冷水，节水效果好； 3.产品使用独立，产权明确，由住户负责日常维护，无管理难度； 4.辅助加热设备建议采用定时定温的方式控制，节能效果好。 5.热水资源利用无法共享，有效利用率较低，系统综合造价相对较高。集中集热——分户储热辅热式太阳能热水系统是指太阳能集热器集中、统一规划安装于建筑物屋面部分，储水箱、辅助加热系统按终端用户为单位独立设置的太阳能热水系统。l 集热器安装位置选择集中集热——分户储热辅热系统中的集热器的安装位置可为屋顶（平屋面、坡屋面）。l 适用安装类型集中集热——分户储热辅热式太阳能热水系统较适用于新农村规划联排住宅、多层及高层住宅、宾馆、学校、工厂员工宿舍中使用。l 集中集热——分户储热辅式太阳能热水系统介绍 1.太阳能集热器集中安装在建筑物的屋面； 2.储水箱及辅助加热设备按每户的用量需求分别设置在各户内；水箱通过太阳能循环泵与屋面集中集热器进行循环； 3.辅助加热器一般采用电加热，分户设置于户内水箱中； 4.系统工作原理图如下：集中集热——分户储热辅式太阳能热水系统原理图l 集中集热——分户储热辅热式太阳能热水系统方案优缺点1．集热器集中统一设置，集热循环管路较少，减少了对公共空间的占用；2．热水供应系统采用分户式，热水管路减少承压供水；集热器具备有分体式热水系统节水效果好等物点；3．热水系统分户供应，水费、辅助加热电费计费容易；4．系统设计相对较为复杂，需着重考虑热量分配不均及高层的压力平衡问题；5．由于系统的辅分户设置，因此在各用水终端进热时补充时须关闭太阳能循环泵，否则会造成单户辅助加热热量进入太阳能集热器系统而无法计量；6整个太阳能热水系统不同部分产权归属不尽相同。在多层及高层小区里集热器统一使用，为公有设备（归物业管理），而各终端设备为各户私有，在设备的使用过程中，易造成责任混乱，设备的客理及问题处理易发生纠纷。集中集热——集中储热辅热式太
地源热泵技术方案
地源热泵系统工程 技术方案 一、项目介绍
1、工程概况 本工程为。总用地15322.46㎡。 本项目总建筑面积约为，包括，旧楼。空调系统需满足建筑物冷、热负荷要求。 2、设计依据 2.1 参考资料 《建筑给水排水设计规范》GB 50015-2003（2009） 《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019-2003 《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95（2005年版） 《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005 《公共建筑节能设计标准》DB13(J)81-2009 2.2 设计参数 采用负荷指标法估算建筑物的冷、热负荷： 夏季冷指标为94.5w/㎡，冷负荷为3130.82kw； 冬季热指标为81.7 w/㎡，热负荷为2706.75kw。 二、设计方案描述 1、设计思路 本项目埋孔面积有限，土壤换热器的数量仅能满足部分建筑物冷热需求，所以空调系统采用地源热泵+户式空调的组合方式，新增建筑的七层以下（含七层）及原有培训楼（旧楼）采用地源热泵系统，新增建筑的八层以上（含八层）采用户式空调。地源热泵系统采用集中温控系统实现自动控制。 2、热泵主机配置描述 本方案配置2台美国美意公司生产的 MWH2800CC型地水源热泵机组。 MWH2800CC型地水源热泵机组是以地能即 地下水(井水、地埋管或其他地表水)为主要能源辅以 电能，通过先进的设备将地下取之不竭但不易利用的 低品位再生能源开发利用，使其变为高品位能源。
MWH2800CC型地水源热泵机组的性能参数如下：
3、室外地埋孔描述 目前普遍采用的有垂直埋管和水平埋管两种基本的配置形式。 水平埋管是在浅层土壤中挖沟渠，将PE管水平的埋置于沟渠中，并填埋的施工工艺。水平埋管占地面积较垂直埋管大，效率较垂直埋管低。 垂直埋管是在地层中垂直钻孔，然后将地下热交换器（PE管）以一定的方式置于孔中，并在孔中注入填充材料的施工工艺。 地下热交换器型式和结构的选取应根据实际工程以及给定的建筑场地条件来确定。本方案采用垂直埋管的型式。 根据本项目地源热泵空调系统设计负荷，经过计算得土壤换热器总延米数为42000m，单位土壤换热器孔深选100m，则需要布置土壤换热器的数量为420个，孔径φ220mm。换热孔间距4×4m，若单孔占地面积平均以16㎡计，孔位分布总面积为6557㎡ 室外埋管采用高密度聚乙烯（PE100）塑料管，采用进口原料。垂直管采用抗压1.6MPa，SDR11 D32的PE100塑料管，单U下管。室外水平管采用抗压1.0MPa，SDR17的PE100塑料管。 室外地埋管为隐蔽工程，使用寿命50年以上，地埋管的管材、管件的选择与土壤热泵系统的使用效果、寿命等密切相关。多年来我公司致力于土壤源热泵技术的发展，在地下埋管方面做了许多研发工作，并在国家《土壤源热泵系统工程技术规范》GB 50366-2005中得以体现。 4、软化水系统描述 空调系统末端循环水侧由于要经常运行，同时要适应冷、热两种工况，必须进行软化处理，选用全自动软化水器制取软化水共空调系统末端侧循环系统使用。 5、水泵描述 本方案水泵采用了上海凯泉泵业（集团）有限公司生产的KQL、KQDP 系列水泵。该系列水泵用电机直接连接，振动小、噪音低；电机采用Y2型电机，防护等级IP54全封闭结构，防止粉尘、飞雨、飞溅水滴等进入电机内部，造成电机损坏；F级绝缘，提高了电机使用的最高允许温升，因而抗过载能力高，