太阳能与空气源热泵联合采暖探讨

摘要：太阳能作为一种能源和动力加以利用，至今已有300多年历史。作为最清洁的能源之一，目前在我国，利用太阳能加热生活热水的技术相对成熟，使用率较高。但由于太阳能具有分散性、不稳定性及效率偏低的缺点，在居民采暖使用方面发展缓慢。结合太阳能存在的特点，需要选择另一种合适的热源，作为保证太阳能采暖系统正常运行的保证。本文就空气源热泵作为太阳能辅助热源系统进行了分析，在设计匹配上同时考虑初投资及运行成本，尽可能扬长避短，充分发挥太阳能和空气源热泵的优势。

关键词：太阳能；空气源热泵；联合采暖

我国大气环境形势日益严竣，冬季供暖时期尤为严重。目前我国冬季采暖仍以燃煤锅炉为主要热源，冬季以臭氧、细颗粒物（PM2.5）和酸雨为特征的区域性复合型大气污染格外突出，区域内大范围同时出现空气重污染现象的频次日益增多，严重制约社会经济的可持续发展，威胁人民群众身体健康。因此，大力推进清洁能源在冬季采暖中的利用，加快淘汰落后产能，大幅削减污染物排放量，是改善区域大气环境的有效途径。

太阳能作为最节能、最清洁的能源，利用太阳能光热采暖是节能减排，减少雾霾的有效途径之一。我国是太阳能光热产业大国，是世界上太阳能资源最丰富的地区之一，但目前太阳能的利用还是偏重用于生活用热水的制取上，用于采暖还没有很大的推广。

太阳能光热具有普遍、巨大、无害、长久等众多优点的同时也具有集热器占地面积大、且分散性、不稳定性、初始投资高及效率偏低的缺点。因此，需要积极的寻求一种节能环保的技术，与太阳能联合应用达到供暖的目的。热泵技术无疑成为很好的选择。其中，空气源热泵相对其他形式热泵，对场地、安装地区地质、地下水量等硬性环境条件没有过多要求，成为与太阳能光热采暖最佳的辅助热源。

一、太阳能+空气源热泵联合运行模式

太阳能+空气源热泵系统是目前最先进、最节能的中央热水加热方式。不仅可以满足生活热水需求，而且可以提高系统温度进行房屋采暖。整套系统由太阳能集热器、空气源热泵、蓄热水箱、换热系统、水泵及末端系统组成。

由于当代城镇建设相对密集，建筑设计很少考虑太阳能集热器的安装位置，楼顶面积十分有限，太阳能+空气源热泵根据屋面实际可利用的有效空间优化设计太阳能集热器，缺少的热量使用效率非常高的空气源热泵进行补充，即使在天气状况最不利的情况下，也可以满足采暖所需供热温度。最大限度的利用太阳能减少电辅助加热需要的能耗。

使用空气能热泵供暖怎样选配暖气片

空气能热泵和地暖管是完美匹配，但因为用户实际很多都是用的暖气片，因此需要考虑空气能热泵+暖气片的设计。空气能热泵能保证60±3℃大温差范围可以正常工作的热泵主机，正规的散热片厂家的技术手册都会有类似下表的参数（其中省略了65~90℃的参数）。图| 钢制板式散热器散热量转换系数表假如原来散热片是配壁挂炉、按95℃供水/75℃回水房间温度按20℃选型设计的，其转化系数是1.01，热源用热泵替代后，如按55℃供水/50℃回水，房间温度按20℃设计，对应转化系数是0.43！也就是说，需要增加约60%的散热片。片数=采暖负荷/标准散热量*片比系数暖气片在不同的水温下，散热能力是不同的，其散热能力和平均水温有关，是一个复杂的函数关系。热泵商学院讲师安建新分享了计算公式：所需片数=采暖负荷/标准散热量*片比系数。

表：“温度-片数”对照表注：此表仅适用于铸铁四柱760暖气片从上表我们也可以看出，随着平均水温的降低，暖气片的散热能力明显下降，所需暖气片的片数也要随之增多：当散热器水温从95/70℃降到75/50℃时，所需片数增加了70%；当降到45/40℃时，所需片数增加到了3.6倍。举个例子，假设一个耗热量为1200W房间，采用每片标准散热量129W的铸铁四柱760暖气片，之前的热源为燃煤锅炉，进出水温度为95/70℃时，所需铸铁四柱760暖气片数量为1200/129*1=9.3，也就是说10片就可以满足了。当热源换成空气源热泵产品后，出回水温度降低到45/40℃，片比系数是95/70的3.6倍，可以直接用10片*3.6计算出需要暖气片的片数为36片，要在原来的基础上再加上26片。由于暖气片计算忽略了修正系数，加之计算时取得是数据的整值以及片比系数的放大作用，直接用片比系数的倍数来估算可能会有一定的偏差。另外，使用本公式得到比较准确的数值，前提还有计算获得相对准确的采暖热负荷。如果要想得到比较准确的数值，最好是采用公式来计算，即 1200/129*3.6≈33.5片，也就是说，要达到用户需要室内温度，还需要再增加24片铸铁四柱760暖气片。从刚才的案例计算也可以看出来，不同进回水温度暖气片片比系数相差很大，因此准确计算房间负荷是计算暖气片片数的前提。而且，不同散热器的片比系数不一定相同，这个需要平时的经验积累。值得一提的是，对于单管串联暖气片采暖系统，越靠后平均水温越低，同样的负荷所需的片数也就越多。另外，地暖中如果需要设置散热器时，请参照地暖的设计水温对暖气片进行计算，切不可直接套用。

太阳能与空气源热泵技术要求

B8太阳能及热泵集中热水系统技术条款一、招标范围： 1、按国家相关技术标准、规范、热水系统图纸和招标文件的要求完成太阳能供热及空气源热泵辅助加热系统的施工图深化设计、设备采购供应、安装、调试工程等所有项目。 2、供应设备包括但不限于：太阳能集热器、保温承压水罐、膨胀罐、循环水泵组、热水回水泵组、空气源热泵、不锈钢管、各种阀门、电磁阀、自动化仪表及控制系统、机房内设备连接管路以及管路保温。安装内容包括集热装置、热泵系统、热水循环管路及部件、储水箱、配套水泵的安装及其管道连接。自动化仪表及控制系统包括温度计、压力表、传感器、循环水泵和热水回水泵的控制系统及与楼控系统的接口。 2．总承包单位负责提供冷水补水管道及接驳，楼内热水系统热水供水管道及回水管道的设备、管材、附件（包含水表井内的热水供水总管、热水回水总管、给水管的安装和水表井至各住户的热水供水支管、给水支管）的安装和预留预埋（含各种套管、预埋铁等）、太阳能集中供热水及空气源热泵辅助加热系统工程的混凝土结构工程（含设备基础等）；中标单位提供施工详图及现场校核配合。 3．给排水：室内生活热水供回水管道、冷水补水管道以进入太阳能及热泵机房内的第一个阀门为界，阀门之前的管道安装由总包负责，阀门之后的管道及设备安装由中标单位负责。太阳能及热泵系统的调试由中标人负责，生活热水系统的联合调试由中标人配合总包完成。机房的排水及照明、通风设施由总包负责。 4．电气：太阳能及热泵专用开关箱进线电缆的采购和安装由总承包单位负责；太阳能及热泵专用开关箱之后的配电箱、控制箱、电缆等的设计、采购、安装等由中标单位完成；中标人负责按总包图纸要求完成机房内设备与大楼防雷接地系统的连接。 5．其他未详界面由中标人严格按太阳能集中供热水及空气源热泵辅助加热系统设备采购、安装、调试施工图纸的整体配套集成要求进行完成。二、技术要求：

空气能热泵供暖机组与锅炉相比的优势

空气能热泵供暖机组采暖因为没有燃烧过程，所以没有废物排出，另外，它的制冷剂选用的也是具有环保功能的制冷剂R410A，整体是个好的环保产品。利冠佳特空气能热泵供暖机组节能可以达到70%，再加上现在电费持续走低，燃料的价格逐渐高涨，从长远的角度看，空气源热泵运行成本在日后会逐渐突出。空气能热泵供暖机组是完全智能化的，不需要人操作。另外，空气源热泵对外机放置位置没有太多的要求。（空气能热泵供暖机组-图片）【空气能热泵供暖机组相比锅炉有何优势】 1、环保：空气源热泵采暖因为没有燃烧过程，所以没有废物排出，另外，它的制冷剂选用的也是具有环保功能的制冷剂R410A，整体是个好的环保产品。 2、运行安全：空气源热泵是可以全自动控制的，完全不需要人员看守，大大减少的人力的成本。 3、热效率高：空气源热泵的能效比比较高，热效率平均在300%左右，远超锅炉的热效率。 4、模块式安装，便于增添设备：空气源热泵采用的是多台机组并联的安装模式，方便用户后期添加设备。 5、节能：空气源热泵节能可以达到70%，再加上现在电费持续走低，燃料的价格逐渐高涨，从长远

的角度看，空气源热泵运行成本在日后会逐渐突出。（空气能热泵供暖机组-图片）【空气能热泵供暖机组详细介绍】一、空气能热泵供暖机组是否需要提供机房答案是不需要，它是完全智能化的，不需要人操作。另外，空气源热泵对外机放置位置没有太多的要求。同时也不依赖于光照，所以不一定放在楼顶，安装的时候可以放置在地库，或者像空调那样也完全可以。二、若使用多台空气源热泵采暖设备，其中一台出了问题是否影响整个系统？答案是不影响。就如果家里的电灯装置一样，一个电灯坏了不会影响别的灯的照明，因为采用的是并联的手段，空气源热泵也是一样的道理，它们是完全独立的，单个独立运行。三、从环境吸收热能为什么会使空气源热泵采暖有更大的效率？因为空气源热泵的原理，所以可以用1份电能吸取2-3份空气中的低位热能，在通过一定的运行，使得这些热能产出高位热能，所以效率很高。四、目前国内的空气能热泵供暖机组运行是否稳定？

太阳能空气源热泵空调系统的可行性分析报告

太阳能空气源热泵空调系统的可行性分析诚信太阳能节能设备

目录一、热泵的低位热源 (3) 二、空气作为热泵的低位热源 (4) 三、太阳能作为热泵的低位热源 (7) 1. 太阳能的优点 (7) 2. 太阳能的缺点 (8) 3. 作为热泵的低温热源 (8) 四、太阳能在建筑采暖中的利用 (10) 1. 太阳能采暖系统 (10) 2. 太阳能热泵采暖系统 (10) 五、太阳能空气源热泵采暖制冷系统 (10) 1、太阳能空气源热泵的技术经济优势 (10) 2.系统整体方案说明 (11) 3.系统技术说明 (11) 4、太阳能空气源热泵的系统形式 (12) 5、系统工作原理 (13) 6.系统设计关键点： (14) 7、系统特点 (15) 六、经济性分析 (16) 七、结论 (16)

随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，我国正面临着越来越大的能源压力，特别是用于采暖、空调建筑能耗的增加，已成为我国不少城市缺电的诱因。地球上的化石燃料——煤、石油、天然气等将逐渐开采枯竭，开发包括太阳能、风能在的可再生能源利用的任务已十分迫切。所以，在提高太阳能热利用应用技术水平的同时，应积极创造条件，将现有成熟技术在实际工程中推广应用，以积累经验，通过实践进行技术的改善、提高，起到样板和示作用。一、热泵的低位热源被热泵吸收热量的物体一般称为热泵的低位热源。热泵的低位热源有很多种，主要有：空气、地下水、河湖水、土壤热、太阳能、工业废热。这些热源可以大量的无偿获得。表1热泵的各种热源选择低位热源时，一般要综合考虑以下几个原则： 1、低位热源要有较高的品位和足够的容量。热泵的热源温度的高低是影响热泵运行性能的与经济性能的主要因素之一。在一定的供热温度下，热泵热源温度与供热温度之间的温差越小，热泵的理论能效比就越大。 2、应该没有任何的附加费用或附加费用极少。 3、输送热量的载体的动力消耗要尽可能的少，以减少系统的输送费用，提

太阳能热泵原理及技术分析

太阳能热泵原理及技术分析热泵技术是一种新型的节能制冷供热技术，长期以来主要应用于建筑物的采暖空调领域。因热泵制热在节能降耗及环保方面的良好表现，卫生热水供应系统也越来越多的采用热泵设备作为热源[2]。其中以室外空气为热源的空气源热泵，结构简单，不需要专用机房，安装使用方便，在卫生热水供应方面具有不可替代的优势，除了比较大型的空气源热泵热水系统外，现在已有多个品牌的小型的家用空气源热泵热水器也投放市场。但空气源热泵的一个主要缺点是供热能力和供热性能系数随着室外气温的降低而降低，所以它的使用受到环境温度的限制，一般适用于最低温度-10℃以上的地区[3]。将热泵技术与太阳能结合供应生活热水，国内外进行了许多这方面的研究，主要有两种方式，一种是直接以空气源热泵作为太阳能系统的辅助加热设备，另一种是利用太阳能热水为低温热源或将太阳能集热器作为热泵的蒸发器的太阳能热泵系统。前者以太阳能直接加热为主以空气源热泵为辅，解决太阳能供热的连续性问题，但仍旧无法摆脱环境温度对热泵制热性能的影响；后者完全以太阳能作为热泵热源，大大提高了太阳能的利用效率，但太阳能资源不足时仍需要增加其它辅助热源，并且热泵供热能力受太阳能集热量的限制，规模一般比较小。在大型的太阳能中央热水系统中，空气源热泵无疑是一种比较理想的辅助加热设备，为了改善空气源热泵在低温环境下制热运行的性能，扩大它的使用区域，结合国内外太阳能热泵研究中的先进经验，我们研制了一种适合于低温环境中工作的太阳能—热泵中央热水系统。该系统采用一种新型的采用低温太阳能辅助的空气源热泵机组和太阳能集热系统结合，太阳能和热泵互为辅助热源，最大限度的利用太阳能，解决阴雨天气及冬季环境温度较低太阳能资源不足时热水供应保证率，做到全年、全天候供应热水。 1太阳能—热泵中央热水系统组成 1.1太阳能—热泵中央热水系统基本组成太阳能—热泵中央热水系统的主要组成部分为太阳能集热器和太阳能辅助加热空气源热泵机组，其他辅助设备与常规的中央热水系统相同，包括太阳能循环泵、热水加热环泵、换热器、热水箱及控制器等。 1.2太阳能辅助加热空气源热泵机组 1.2.1太阳能辅助加热空气源热泵机组工作原理为使空气源热泵在低温环境中高效、稳定、可靠的运行，国内外众多科研单位和生产企业进行了研发和改进，归纳起来主要有三种方式。一是依靠外界辅助热源来提高热泵低温制热性能，比如通过电加热提高热泵制热出水温度、采用燃烧器辅助加热室外换热器、在压缩机周围敷设相变蓄热材料以增加低温条件下制热运行出力等等；二是通过改善制冷剂循环系统来提高热泵的低温制热性能，比如采用双级压缩的空气源热泵，设中间补气回路的空气源热泵等；三是采用变频系统，低温工况下让压缩机高速工作增加工质循环量，同时向压缩机工作腔喷液以防止其过热，从而使热泵机组能够正常运行。太阳能辅助加热空气源热泵机组是基于上述第一种方式而产生的，如图2所示。在机组的蒸发器上增加了一辅助换热器。热泵在低温环境下制热运行时，高于环境温度的太阳能热水流经该辅助换热器，与将进入蒸发器的室外空气进行热量交换提高其温度，从而使制冷剂在

空气源热泵太阳能热水器一体化

空气源热泵热水器应用技术及太阳能热水器与建筑一体化应用技术指引一、空气源热泵热水器 1、工作原理热泵技术的基本原理基于逆卡诺循环原理。通俗的说，如同在自然界中水总由高处流向低处一样，热量也总是从高温传向低温。但人们可以用水泵把水从低处提升到高处，从而实现水的由低处向高处流动，热泵同样可以把热量从低温热源传递到高温热源。所以热泵实质上是一种热量提升装置。热泵的作用即是能从周围环境中吸取热量（这些被吸取的热量可以是地热、太阳能、空气的能量），并把它传递给被加热的对象（温度较高的媒质）。热泵热水装置，主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四大部分组成，通过让工质不断完成蒸发（吸取环境中的热量）→压缩→冷凝（放出热量）→节流→再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到水中。热泵热水器工作时，蒸发器吸收环境热能，压缩机吸入常温低压介质气体，经过压缩机整合成为高温高压气、液体状态，进入冷凝器，高温介质泄热制取热水，经膨胀阀变成低温低压气体进入蒸发器进行吸热后进入压缩机进行高温压缩，开始下一轮制热生产，如此循环，从而达到不断制热的目的。热泵原理示意图如下：热泵在工作时，把环境介质中贮存的能量Q A 在蒸发器中加以吸收；热泵本身做功消耗的能量，部分转化为热能Q B ；通过工质循环系统在冷凝器中放热Q C ， Q C =Q A +Q B ，由此可以看出，热泵输出的能量为机组做功产生的热能Q B 和热泵从环

境中吸收的热量Q ；因此，采用热泵技术可以节约大量的电能（热泵的节能原理 A 如下图所示）。性能系数COP = 输出能量/输入能量，热泵热水器的COP约为4.6，即消耗1KW的电能得到4.6KW热能。 2、机组特点 ?机组具有宽广的环境温度适应性。其工作环境温度范围-10℃～50℃。 ?户外安装，不占室内安装空间。 ?专门针对热水工况的换热器设计，水质适应性强。 ?专门针对热水工程的自动运行控制设计，方便、节能、省电。 ?智能化自动除霜，并且可实现除霜参数的区域化调整与设定。确保除霜可靠与节能。 ?没有污染物的排放，安全环保。 ?智能化的故障显示、分析与处理系统。既方便用户使用，又利于维护保养。 ?可靠的系统设计，完善的保护功能，延长机组使用寿命。常见应用领域：酒店热水系统、洗浴用水系统、单位集体宿舍用水系统、住宅热水系统、会所热水系统等。 3、热泵热水器冬季使用空气源热泵热水器的经销商和用户最为担心的问题就是：在冬天气温寒冷、湿度较大的地区，热泵热水机组能否顺利过冬？空气源热泵热水器在冬天出现的问题，大多是因为系统匹配不合理的原因造

空气源热泵与电锅炉取暖的区别

空气源热泵与电锅炉取暖的区别日期：2015-01-21 作者：西莱克热泵点击：535 空气源热泵与电锅炉都是使用电的设备，是北方目前煤改电政策的首选的取暖设备；它们之间有什么区别，它们的好处分别是什么？投资成本怎样，它们两者那种更好，更节能，都是用户选购之前必须了解清楚的。一从投资成本来看。相同产热量的情况小，电锅炉要比空气源热泵稍微便宜一点，但是它需要的电功率要比空气源热泵大3倍作用。二、从节能性来看》空气源热泵是通过吸收空气中热量，经过压缩机压缩产热的过程，比传统的电节能4倍左右；而电锅炉是直接产热的设备，中间没有经过任何的转换直接产热的过程，所以只能产生90%的热量，节能性空气源热泵比电锅炉节能。 1、、空气源热泵常年可以实现1KW可以转化4KW的过程。 2、锅炉只能实现1KW实现0.95KW或者更低的过程。三、工作原理的差异： 1、空气源热泵运转基本原理根据是逆卡循环原理，液态工质首先在蒸腾器内吸收空气中的热量而蒸腾形成蒸汽(汽化)，汽化潜热即为所回收热量，然后经压缩机压缩成高温高压气体，进入冷凝器内冷凝成液态(液化)把吸收的热量发给需求的加热的水中，液态工质经胀大阀降压胀大后从头回到胀大阀内，吸收热量蒸腾而完成一个循环，如此往复，不断吸收低温源的热而输出所加热的水中，直接达到预定温度。 2、电锅炉也称电加热锅炉、电热锅炉，望文生义，它是由电加热和相关的电控部件组成的，主要以电加热的形式，向外输出具有必定热能的蒸汽、高温水或有机热载体的设备。四、机构上的区别： 1、空气源热泵机组比较复杂，主要由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、四大部件组成。 2、锅的机构比较简单，主要由大功率的电热线和绝缘的壳体组成。五、安全性的区别空气源热泵产热过程中，无压力，无漏电的危险，电锅炉产热的过程，主要绝缘的壳体，看是否有漏电的可能，有触电的危险。六、电功率的要求空气源热泵需要的电负荷要比电锅炉小1/3,对电网的要求小于传统的电锅炉。七、功能上的区别：空气源热泵属于空调设备，在使用过程中可以根据用户的需求，实现取暖和制冷功能和日常的生活热水，实现了三合一；，而电锅炉比较单一，只能实现取暖功能。当然，由于投资成本方面的制约，用户得根据自己的经济条件来选取合适自己的取暖产品，由于电锅炉的安全系数比较低，所以在选购的时候，必选选用品牌大，售后服务好的公司生产的；选用空气源热泵应当选用在行业比较知名的品牌厂家。上一篇：空气源热泵制热量受哪些因素影响下一篇：别墅安装什么样的取暖设备比较好

空气源与太阳能投资及运行费用分析表

空气源热泵与太阳能投资及运行费用分析表 1、空气源热泵热水设备及节能原理（1）【空气源热泵热水设备简介】它是当今世界上最先进的制热设备之一。它由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器及控制部件组成，以环保型制冷剂为媒介，通过逆卡诺循环原理，将空气中的热量源源不断地吸收并搬运到水中，从而实现对水的加热。（2）【空气源热泵热水设备工作原理】热泵热水设备开始工作时，压缩机通电运转，蒸发器中低温低压的气态介质被压缩机吸入，并被压缩成高温高压的气态介质后输送进入冷凝器。高温高压的气态介质在冷凝器中由于受到外围低温水的冷却，介质能量被水吸收并由高温气态冷凝成低温液态。低温高压的液态介质进一步经膨胀阀节流降压，变成低温低压的液态介质后进入蒸发器。由于介质的蒸发温度比较低（如R22的蒸发温度为零下40C），远远低于一般环境温度。在这种工况下，低温低压的液态介质在蒸发器中就很容易产生蒸发现象，蒸发的同时也就吸收了外围环境中大量的热量，变成高温低压的气态介质。至此，热泵系统完成一个周期循环，但循环并未停止。蒸发后产生的气体再次被吸入压缩机，又开始下一轮同样的工作流程。正是通过这种连续不断、周而复始的循环工作过程，热泵热水设备不断将热量从外围环境中搬运到水中，从而实现对水的加热，最终生产出需要的生活热水。

Q3 （热水获得的热量）二Q1 （输入电能转化的热量）+Q2 （从环境中吸收的热量）（3）【空气源热泵热水设备节能原理】通过以上的文字介绍和图示说明，我们可以得出一个结论，即：热泵热水设备不是等同于燃煤、燃油、燃气锅炉等那样的能量转化设备（把一种化学能转化为热能），而是一种热量搬运设备。它类似于水泵，只不过它搬运的介质不是水，而是热”能量在转化的过程中，不可能100%都进行转化（损耗是必然的），即热效率会小于1。而在通过热泵获得的热量中，大部分热量是从免费的空气中获得的，只有一小部分是通过消耗电能而转化而成的，两者之比为倍数级。因此, 其产出与消耗之比（即热效率）就会大于 1。由此可见热泵的节能 Ql 电能输入「0 Q2 晞液Mt 过遽器盛脈闽 Q3 A

太阳能与空气双热源联合供热水的解决方案.

太阳能与空气双热源联合供热水的解决方案肖香见骆名文（广东美的商用空调设备有限公司）摘要：通过对当前国内各热水制取方式的系统性能、安装工艺、成本分析，总结出太阳能与空气源联合使用的优点。分析现有太阳能与空气双热源联合热水的现状，总结太阳能与空气双热源联合热水的系统设计原则，并设计出可行性较强的热水系统关键词：太阳能；空气源热泵；联合热水 The solution of solar and air heat source water heater Xiao Xiangjian Luo Mingwen (Guangdong Midea Commercial Air-conditioner Equipment Co., Ltd Abstract: According to the analysis of the existing system for water heating systems in performance, installation techniques and cost, summed up the air and solar sources water heater’s advanta ges. Analysis of the existing air and solar water heating combined two-heat the status quo, summing up the air and solar energy combined two-heat the hot water system design principles, and design a water heating system with high feasibility. Key words: solar source; air source heat pump; joint water heater 1 前言上世纪七十年代以来，世界能源形势变得日益严峻，能源的大量消耗对环境恶化也日益加剧。今年世界各国政府也越来越重视环境保护及废气的排放，联合国政府间气候变化专业委员会第27次全体会议指出全球气候变暖已经成为不争的事实，我国政府也出台了诸多相应的政策法规。

太阳能与空气源热泵供暖供热水系统

太阳能与空气源热泵供暖供热水能源监控与管理系统新时空（北京）节能科技有限公司 2009-7

目录一、项目概况................................................................................. 错误!未定义书签。二、能源监控与管理系统选型......................................................... 错误!未定义书签。三、BEMS系统功能设计 ............................................................... 错误!未定义书签。 1、组态画面图例： ................................................................................................................ 错误!未定义书签。 2、节能与减排数据分析计算依据 ....................................................................................... 错误!未定义书签。四、各系统监控方案....................................................................... 错误!未定义书签。（一）暖通空调系统监控............................................................................................................. 错误!未定义书签。 1、太阳能集热、供热、蓄热................................................................................................ 错误!未定义书签。 2、热泵空调............................................................................................................................... 错误!未定义书签。 3、末端冷/温水循环系统 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。（二）安全与简易运行模式......................................................................................................... 错误!未定义书签。（三）计量系统 ............................................................................................................................. 错误!未定义书签。（七）集中管理 ............................................................................................................................. 错误!未定义书签。五、总体效果................................................................................. 错误!未定义书签。 1、高效性 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 2、安全性 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 4、控制节能效果........................................................................................................................... 错误!未定义书签。六、控制点数表.............................................................................. 错误!未定义书签。附件一、设计总则.......................................................................... 错误!未定义书签。 1、系统设计原则........................................................................................................................... 错误!未定义书签。 2、设计依据................................................................................................................................... 错误!未定义书签。附件二、新时空BEMS能源监控与管理系统的特点 ........................ 错误!未定义书签。 1、控制系统技术领先................................................................................................................... 错误!未定义书签。 2、网络可靠，结构简单 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。 3、先进的系统软件与操作显示画面.......................................................................................... 错误!未定义书签。

太阳能与空气源热泵结合在浙江应用案例分析

太阳能与空气源热泵在浙江应用案例分析杭州普桑能源科技有限公司/袁新毓徐平北京四季沐歌太阳能技术集团有限公司/宋利波李帅一、引言由于我国太阳能资源十分丰富，年日照时间为2500小时的地区占国土面积的2/3以上，有的地区高达3000小时，开发利用太阳能潜力巨大，在能源危机和环境污染双重压力下，太阳能逐渐成为可再生能源中最引人注目、研究开发最多、应用最为广泛的清洁能源，在太阳能技术的研究利用中，太阳能热水系统是太阳能利用中最成熟、最具经济性的利用方式，也是目前经济上最具有竞争力的绿色能源技术。随着能源紧缺日益扩大，人们的节能意识逐渐增强。近几年国家和地方政府纷纷出台相应的政策法规，鼓励或规定在建筑中优先使用太阳能热水系统。而空气源热泵技术也是一种很好的节能型供热技术，是利用少量高品位的电能作为驱动能源，从低温热源空气中高效吸取低品位热能，并将其传输给高温热源，以达到加热的目的。随着人们对获取生活用热水的要求日趋提高，具有间断性特点的太阳能难以满足全天候供热。要解决这一问题，热泵技术与太阳能利用相结合无疑是一种好的选择方法。二、空气源热泵技术所谓热泵，就是靠电能驱动，迫使热量从低位热源流向高位热源的装置。也就是说，热泵可以把不能直接利用的低品位热能(空气、土壤、井水、河水、太阳能、工业废水等)转换为可以利用的高位能，从而达到节约部分高位能(煤、石油、燃气、电能等)的目的。在矿物能源逐渐短缺、环境问题日益严重的当今世界，利用低位能的热泵技术已引起人们的关注和重视。空气源热泵的历史以压缩式空气源热泵最悠久。它可追溯到18世纪初叶，可以说1824年卡诺循环的发表即奠定了热泵研究的基础。空气源热泵热水机组的制造、推广和使用在我国只是最近十几年的事情，但由于其相对传统制取热水设备的高效节能、环保、安全、智能化控制、不占用永久性建筑空间等优点而引起了市场日益广泛的关注。热泵热水机组以清洁再生原料（空气＋电）为能源，既不使用也不产生对人体有害的气体，同时也减少了温室效应和大气污染。目前，在我国电力资源短缺的前提下，采用热泵热水机组制取热水，既能以最小的电力

太阳能热泵工作原理

太阳能热泵工程原理图太阳能热泵原理及技术分析热泵技术是一种新型的节能制冷供热技术，长期以来主要应用于建筑物的采暖空调领域。因热泵制热在节能降耗及环保方面的良好表现，卫生热水供应系统也越来越多的采用热泵设备作为热源。其中以室外空气为热源的空气源热泵，结构简单，不需要专用机房，安装使用方便，在卫生热水供应方面具有不可替代的优势，除了比较大型的空气源

热泵热水系统外，现在已有多个品牌的小型的家用空气源热泵热水器也投放市场。但空气源热泵的一个主要缺点是供热能力和供热性能系数随着室外气温的降低而降低，所以它的使用受到环境温度的限制，一般适用于最低温度-10℃以上的地区。将热泵技术与太阳能结合供应生活热水，国内外进行了许多这方面的研究，主要有两种方式，一种是直接以空气源热泵作为太阳能系统的辅助加热设备，另一种是利用太阳能热水为低温热源或将太阳能集热器作为热泵的蒸发器的太阳能热泵系统。前者以太阳能直接加热为主以空气源热泵为辅，解决太阳能供热的连续性问题，但仍旧无法摆脱环境温度对热泵制热性能的影响；后者完全以太阳能作为热泵热源，大大提高了太阳能的利用效率，但太阳能资源不足时仍需要增加其它辅助热源，并且热泵供热能力受太阳能集热量的限制，规模一般比较小。在大型的太阳能中央热水系统中，空气源热泵无疑是一种比较理想的辅助加热设备，为了改善空气源热泵在低温环境下制热运行的性能，扩大它的使用区域，结合国内外太阳能热泵研究中的先进经验，我们研制了一种适合于低温环境中工作的太阳能—热泵中央热水系统。该系统采用一种新型的采用低温太阳能辅助的空气源热泵机组和太阳能集热系统结合，太阳能和热泵互为辅助热源，最大限度的利用太阳能，解决阴雨天气及冬季环境温度较低太阳能资源不足时热水供应保证率，做到全年、全天候供应热水。 1．太阳能—热泵中央热水系统组成 1.1太阳能—热泵中央热水系统基本组成太阳能—热泵中央热水系统的主要组成部分为太阳能集热器和太阳能辅助加热空气源热泵机组，其他辅助设备与常规的中央热水系统相同，包括太阳能循环泵、热水加热环泵、换热器、热水箱及控制器等。 1.2太阳能辅助加热空气源热泵机组 1.2.1太阳能辅助加热空气源热泵机组工作原理为使空气源热泵在低温环境中高效、稳定、可靠的运行，国内外众多科研单位和生产企业进行了研发和改进，归纳起来主要有三种方式。一是依靠外界辅助热源来提高热泵低温制热性能，比如通过电加热提高热泵制热出水温度、采用燃烧器辅助加热室外换热器、在压缩机周围敷设相变蓄热材料以增加低温条

空气能热泵的三种取暖方式

空气能热泵采暖的三种方式第一种方式：空气能热泵主机+风机盘管供暖系统优点：风机盘管通常是暗装吊顶，不会占用生活区域空间，比明装散热片节省空间，而且出风温和，不像空调或电暖风机吹出的热风那样干燥不适，同时风盘换热效率高，采暖区域会在较短时间内达到设定温度。而且因为出热水温度在45℃左右，空气能热泵的效率很高。若使用采暖/制冷空气源热泵机组，还可以替代中央空调实现夏季制冷。缺点：绝大部分风机盘管出热风是吹在头部，容易形成头燥足冷的现象，舒适度一般。目前也有少部分新型底部出风的风盘地暖机，让暖风从底部吹出，其效果要比顶部送热风的方式好一些，但同时也会存在占用生活空间，地表浮尘被带入空气中等问题。适用场合：适用于非连续、间歇性采暖需求的用户。比如：商超、饭店、办公室、周末归家族等。第二种方式：空气能热泵主机+地暖供暖系统优点：公认的最舒适的家庭采暖方式，采暖温度均匀，暖热从脚生，符合中医“头凉足暖”的理论。地板采暖所需的热水温度一般在40℃左右，空气能热泵出热水温度在40℃左右时，效率更高。缺点：地暖的前期安装比较复杂，若是改造已装修过的房屋，需撬开地板才能安装，初装成本较高；此外，空气能地暖时需要提前预热，加热慢。

适用场合：适用于需要连续供暖的场所，以及对采暖舒适度有较高要求的用户。比如：宾馆酒店、别墅以及家中常住老人与小孩的家庭。第三种方式：空气能热泵主机+暖气片供暖系统暖气片所需要的热水温度一般要求达到55℃以上，热水温度越高，空气能热泵效率越低，因为冬季气温本来就偏低，这使得热泵在空气中获取热量的难度变大，热泵的能效会大大降低，设备能耗大幅增加，无法做到节能采暖。优点：暖气片是即开即热，升温较快；可以明装，不受地板影响。缺点：加热慢，热量不均匀，对热水温度要求高，空气能热泵主机负荷大，制热效率低，在环境温度较低而且采暖热负荷较高的地区节能采暖效果不佳。适用场合：适用于采暖热负荷低，室内外保温效果较好，旧房改造或装修后不能装地暖或风盘的用户。以上这三种方式，都是根据用户的实际需求与使用环境来确定的，有时还可以进行多种方式组合供暖，比如在卧室装地暖，客厅装风盘等。此外，空气能采暖系统，还需要配备合适的缓冲保温水箱，以此利用白昼温差以及波谷电价达到更好的节能和供暖效果，并延长空气能热泵主机的使用寿命。总体来说，通过专业的公司来合理配置空气能采暖方式加上规范的安装等完整的系统施工，最终都能让空气能采暖达到节能环保、智能采暖、省心又省钱的效果。

空气源热泵加太阳能酒店热水系统设计

空气源热泵加太阳能酒店热水系统设计本工程为**省**市某宾馆，根据相关要求：为该宾馆提供65套房间的生活用热水，满员130人。现设计选用芬尼克兹空气源热泵热水机组+太阳能为该宾馆提供热水。项目概况本工程为**省**市某宾馆，根据相关要求：为该宾馆提供65套房间的生活用热水，满员130人。现设计选用芬尼克兹空气源热泵热水机组+太阳能为该宾馆提供热水。设计思路酒店热水供应，水温55℃～60℃，采用太阳能和空气源热泵综合应用提供热水，热水系统采用机械加压送水，并设置保温储水箱考虑经济、节能、环保等要求，经研究采用“太阳能+空气热泵”综合应用供应热水在夏季阳光充足时利用太阳能提供所需的热水，在冬季和阴雨天气太阳能不足时利用空气源热泵热水机组来补充提供热水。这样不管春夏秋冬、白天黑夜、下雨下雪、系统都可以源源不断的从空气中吸收低品位热量用于制生活热水所需要的热量，保证用水温度及用水量，最大程度节能设计依据《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003

建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003 《给水排水制图标准》（GB/T50106-2001 建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242-2002 《建筑给排水设计手册现场所堪探的相关资料芬尼克兹空气源热泵和太阳能综合应用相关技术资料设备选型日用水量日用热水定额（60℃ 用水单元数量消费人次每人用水定额(L) 日用水量(L) 额房65间 120人100 12000 合计 12000升根据上表计算得日用热水量约为12 m3 空气源热泵选型根据机组性能曲线，PASHW060SB-2-C热泵机组额定制热量20kw/台。在标准工况下：1台PASHW060SB-2-C热泵机组产60℃热水490kg/h，2台机组每天工作13个小时产水12740kg，可完全满足用水需求在冬天当环境温度降低时，空气源热泵热水机组选型重点在于冬季能满足高峰期的热水使用量。冬季室外环境温度较低为10℃时，设自来水进水温度15℃，设定热水出水温度60℃、即需温升45℃

基于太阳能加空气源热泵热水系统的应用研究

基于太阳能加空气源热泵热水系统的应用研究发表时间：2018-11-16T11:40:02.760Z 来源：《红地产》2017年5月作者：田三平 [导读] 太阳能、空气都是可再生能源,在节能降耗的发展下，备受关注。在分析两种能源的优缺点的基础上，指出了太阳能与空气源热泵联合热水系统在热水供应稳定节能环保方面的优势。通过实际情况分析应用情况，结果显示，太阳能结合空气源热泵联合热水系统在经济性和节能性方面优于传统热水器，实现了热水工程过程的稳定、节能，值得广泛推广。近年来，中国经济保持了较快的增长速度。与此同时，能源短缺的矛盾越来越突出。中国的能源资源相对稀缺，人均能源资源远远低于世界平均水平。另一方面，能源行业技术水平较低，能耗较高，能源利用率较低，加剧了国内能源短缺。目前，我国九成以上建筑不符合节能标准，建筑物建设和使用中直接和间接消耗的能源占全社会能源消费总量50%，为了缓解当前的能源危机，节能减排，新能源的开发利用备受关注。 1 太阳能在建筑热水系统中的应用建筑热水系统的传统加热方式主要包括燃煤锅炉加热，燃气锅炉加热，燃油锅炉加热或者电加热。这些加热方法消耗不可再生的能量，并且具有利用效率低，燃烧不完全和热损失大的缺点。因此，不仅造成巨大的能源浪费，而且还排放氮氧化物，二氧化碳和二氧化硫等废气也对环境造成很大危害。在这种情况下，探索一些新的可再生和无污染的清洁替代能源是不可避免的趋势。太阳能热水系统可分为集中式太阳能热水系统和分布式太阳能热水系统。常用的集中式太阳能热水系统包括直流系统，自然循环直接加热系统，强制循环直接加热系统，强制循环间接加热系统等;常用的分散式太阳能热水系统包括紧凑型系统，独立的直接加热系统，独立的间接加热系统等。太阳能热水系统由三部分组成：太阳能集热器，热水储水箱和热水输送管网。其中，太阳能集热器是决定其热效率的关键部件。在太阳能热水系统中，接收太阳辐射并将热量传递给其内部介质（水）的部件称为太阳能集热器。目前，主要有三种类型的太阳能集热器，如平板型，全玻璃真空管和真空热管。扁平型太阳能集热器是金属管板式结构，热效率高，热水供应量大，承压，空气阻力大，性价比高，但无抗冻性。适用于广东，云南，海南等冬季的不结冰。区域。全玻璃真空管太阳能集热器具有一定的防冻能力。适用于冬季温度为-20~0°C的区域，但不能承受高压。使用时，不能缺水，玻璃管容易爆裂。真空热管太阳能集热器具有很强的防冻能力，适用于冬季温度在-40到0℃之间的区域。它可以压制，防风，不易爆裂。 2 热泵在建筑热水系统中的应用热泵是解决能量水平不合理使用的有效手段。它可以利用高能量的潜力从周围环境中提取能量或将会发出的“废热”，提高其温度，产生比直接转换这些高能量能量时更多的热量，具体如图一所示。热泵机组使用COP（性能系数）=加热（冷）功率/输入功率来评估其工作效率。如果动力热泵热水器的COP为3，即消耗1kW?h的电力，则可以获得3kW?h的热能。与只能交换1：1电能的电热水器相比，热泵可以节省2/3的能量。在标准操作条件下，热泵单元通常具有大于4的COP值。对于不同的泵送流体，不同的压缩机类型，不同容量和类型的热泵单元，COP值将变化。影响热泵机组运行期间COP值的主要因素是蒸发器和冷凝器的外部介质（空气或水）的工作温度，以及它们之间的温差。 COP值越低，蒸发器的外部介质的温度越低或冷凝器的外部介质的温度越高，通常在单元允许的温度范围内。图一 3 太阳能加空气源热泵热水系统的应用 3.1 初投资、运行维护费用经济分析初期投资，运营和维护成本经济方面考虑最大限度地利用太阳能来实现全年供暖和蓄热的目的，太阳能集热器的初期投资占很大比例。经过计算，项目的初始投资通过2.59年的节约和维护成本得以恢复，系统寿命优于其他锅炉组合。结合设备更新和其他因素的考虑，随后每年节省的运营成本相当可观。 3.2 工程节能效果分析太阳能集热器实现免费热水制备，热水储罐实现年度供热和蓄热。作为辅助热源，空气源热泵从空气中获得大量的热能，仅消耗电热水器的四分之一。系统综合能效比在3.5以上，完成了热源“净化”和冷源准备。低温储能和蓄热具有显着的节能效果。 3.3 工程能源利用有效性分析太阳能系统直接供热和储热，特殊加热热管具有超低温传导吸热，有效提高太阳能集热效率。热泵系统采用特殊制冷剂在封闭式保温罐内运行，防止热量和冷量损失。 3.4 工程环境、社会效益分析利用太阳能和空气源可再生能源，不向环境释放污染物，保持高能效，节约循环系统能源，获得国家节能补贴，降低税费，获得更好的环境经济效益。 3.5 工程安全性分析实现智能无人值守控制理念，建立精确监控，温度控制，平稳调整等安全监控单元。办公区域的计算机终端可以解决所有空调和热水问题，节省安装空间和综合成本。该系统没有直接参与供暖的电能，最大限度地利用太阳能与空气源热泵相结合，协助全天候空调系统安全运行，以及每年的供暖热量储备。季节性和早冬加热可用于满足系统操作而无需打开热泵。 4结束语综上所述，太阳能热水器的应用越来越受欢迎，但传统的太阳能热水器易受天气影响而无法全天候运行。空气源热泵热水器作为一种节能装置，越来越受到人们的重视和开发利用。然而，当室外温度降低时，空气源热泵机组的供热和效率也降低，特别是在冬季。当室外温度低于0°C时，设备会出现结霜和除霜的问题。通过实际情况分析，将太阳能与空气源热泵结合热水系统相结合，取代传统的热源热水系统，一方面可以节省柴油，天然气，电力等传统能源。缓解当前日益严重的能源危机，创造更大的另一方面，由于太阳能是一种清洁，无污染的可再生能源，空气源热泵是一种高效，低污染的热力发动机，并且使用这两者大大减少了建筑物本身对周围环境的污染。随着国家对建筑节能的重视不断增加，这一应用领域将迎来更广阔的发展空间。参考文献 [1]乔大磊.太阳能辅热空气源热泵热水系统在酒店中的应用实践[J].给水排水,2015,51(S1):294-296. [2]陈生.太阳能和空气源热泵在某公寓楼热水系统中的应用[J].发电与空调,2012,33(01):78-80+86. [3]翁东风,何洲汀.太阳能-空气源热泵热水系统在办公建筑中的应用[J].后勤工程学院学报,2011,27(01):16-19+57. [4]林飞庆.太阳能和空气源热泵组合热水系统应用与分析[J].山西建筑,2009,35(16):197-199. [5]吴燕国,金钊,章海成.太阳能和空气源热泵组合热水系统工程应用与分析[J].太原科技,2008(07):72-73+75. 作者简介：田三平，1977年，男，湖南湘阴人，本科，工程师，工作方向：给排水