1、正陽(yáng)太陽(yáng)能 取天地之靈氣 造人間之舒適PAGE PAGE 20 太陽(yáng)能空空氣源熱熱泵空調(diào)調(diào)系統(tǒng)的的可行性性分析正陽(yáng)誠(chéng)信信太陽(yáng)能能節(jié)能設(shè)設(shè)備有限限公司目錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc249952513 一、熱泵泵的低位位熱源 PAGEREF _Toc249952513 h 33 HYPERLINK l _Toc249952514 二、空氣氣作為熱熱泵的低低位熱源源 PAGEREF _Toc249952514 h3 HYPERLINK l _Toc249952515 三、太陽(yáng)陽(yáng)能作為為熱泵的的低位熱熱源 PAGEREF _Toc249952515 h 7 HYP

2、ERLINK l _Toc249952516 1.太陽(yáng)陽(yáng)能的優(yōu)優(yōu)點(diǎn) PAGEREF _Toc249952516 h 7 HYPERLINK l _Toc249952517 2.太陽(yáng)陽(yáng)能的缺缺點(diǎn) PAGEREF _Toc249952517 h 7 HYPERLINK l _Toc249952518 3. 作作為熱泵泵的低溫溫?zé)嵩?PAGEREF _Toc249952518 h 77 HYPERLINK l _Toc249952519 四、太陽(yáng)陽(yáng)能在建建筑采暖暖中的利利用 PAGEREF _Toc249952519 h 9 HYPERLINK l _Toc249952520 1. 太太陽(yáng)能采采暖系

3、統(tǒng)統(tǒng) PAGEREF _Toc249952520 h 9 HYPERLINK l _Toc249952521 2. 太太陽(yáng)能熱熱泵采暖暖系統(tǒng) PAGEREF _Toc249952521 h 99 HYPERLINK l _Toc249952522 五、太陽(yáng)陽(yáng)能空氣氣源熱泵泵采暖制制冷系統(tǒng)統(tǒng) PAGEREF _Toc249952522 h 10 HYPERLINK l _Toc249952523 1、太陽(yáng)陽(yáng)能空氣氣源熱泵泵的技術(shù)術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)優(yōu)勢(shì) PAGEREF _Toc249952523 h 100 HYPERLINK l _Toc249952524 2.系統(tǒng)統(tǒng)整體方方案說(shuō)明明 PAGEREF _T

4、oc249952524 h 11 HYPERLINK l _Toc249952525 3.系統(tǒng)統(tǒng)技術(shù)說(shuō)說(shuō)明 PAGEREF _Toc249952525 h 111 HYPERLINK l _Toc249952526 4、太陽(yáng)陽(yáng)能空氣氣源熱泵泵的系統(tǒng)統(tǒng)形式 PAGEREF _Toc249952526 h 111 HYPERLINK l _Toc249952527 5、系統(tǒng)統(tǒng)工作原原理 PAGEREF _Toc249952527 h 133 HYPERLINK l _Toc249952528 6.系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)關(guān)鍵點(diǎn)： PAGEREF _Toc249952528 h 14 HYPERLINK l _

5、Toc249952529 7、系統(tǒng)統(tǒng)特點(diǎn) PAGEREF _Toc249952529 h 115 HYPERLINK l _Toc249952530 六、經(jīng)濟(jì)濟(jì)性分析析 PAGEREF _Toc249952530 h 15 HYPERLINK l _Toc249952531 七、結(jié)論論 PAGEREF _Toc249952531 h 16隨著經(jīng)濟(jì)濟(jì)的發(fā)展展和人民民生活水水平的不不斷提高高，我國(guó)國(guó)正面臨臨著越來(lái)來(lái)越大的的能源壓壓力，特特別是用用于采暖暖、空調(diào)調(diào)建筑能能耗的增增加，已已成為我我國(guó)不少少城市缺缺電的誘誘因。地地球上的的化石燃燃料煤、石石油、天天然氣等等將逐漸漸開(kāi)采枯枯竭，開(kāi)開(kāi)發(fā)包括括

6、太陽(yáng)能能、風(fēng)能能在內(nèi)的的可再生生能源利利用的任任務(wù)已十十分迫切切。所以以，在提提高太陽(yáng)陽(yáng)能熱利利用應(yīng)用用技術(shù)水水平的同同時(shí)，應(yīng)應(yīng)積極創(chuàng)創(chuàng)造條件件，將現(xiàn)現(xiàn)有成熟熟技術(shù)在在實(shí)際工工程中推推廣應(yīng)用用，以積積累經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，通過(guò)過(guò)實(shí)踐進(jìn)進(jìn)行技術(shù)術(shù)的改善善、提高高，起到到樣板和和示范作作用。熱泵的低低位熱源源被熱泵吸吸收熱量量的物體體一般稱稱為熱泵泵的低位位熱源。熱泵的的低位熱熱源有很很多種，主要有有：空氣氣、地下下水、河河湖水、土壤熱熱、太陽(yáng)陽(yáng)能、工工業(yè)廢熱熱。這些些熱源可可以大量量的無(wú)償償獲得。表1熱泵泵的各種種熱源熱源項(xiàng)目空氣地下水河湖水土壤熱太陽(yáng)能工業(yè)廢熱熱作為熱源源的適用用性良好/大大量使用用良好主

7、要要熱源良好主要要熱源一般/已已有應(yīng)用用良好/潛潛力巨大大應(yīng)狀態(tài)而而異存在問(wèn)題供熱時(shí)，熱泵供供熱量與與建筑物物熱負(fù)荷荷矛盾；室外溫溫度低時(shí)時(shí)易結(jié)霜霜要注意水水垢及腐腐蝕；注注意回灌灌及運(yùn)行行過(guò)程中中的水污污染問(wèn)題題注意水垢垢和腐蝕蝕；冬季季水溫下下降投資大；腐蝕問(wèn)問(wèn)題；故故障檢修修困難與其他設(shè)設(shè)備結(jié)合合應(yīng)用；注意蓄蓄熱問(wèn)題題注意水質(zhì)質(zhì)，水垢垢及腐蝕蝕問(wèn)題；是否供供應(yīng)穩(wěn)定定選擇低位位熱源時(shí)時(shí)，一般般要綜合合考慮以以下幾個(gè)個(gè)原則：低位熱源源要有較較高的品品位和足足夠的容容量。熱熱泵的熱熱源溫度度的高低低是影響響熱泵運(yùn)運(yùn)行性能能的與經(jīng)經(jīng)濟(jì)性能能的主要要因素之之一。在在一定的的供熱溫溫度下，熱泵熱熱源

8、溫度度與供熱熱溫度之之間的溫溫差越小小，熱泵泵的理論論能效比比就越大大。應(yīng)該沒(méi)有有任何的的附加費(fèi)費(fèi)用或附附加費(fèi)用用極少。輸送熱量量的載體體的動(dòng)力力消耗要要盡可能能的少，以減少少系統(tǒng)的的輸送費(fèi)費(fèi)用，提提高系統(tǒng)統(tǒng)的綜合合性能。熱泵熱源源的載體體要價(jià)廉廉易得，對(duì)環(huán)境境友善，對(duì)換熱熱器及管管路的腐腐蝕性要要小。熱源溫度度的時(shí)間間特性與與供熱的的時(shí)間性性能應(yīng)盡盡量一致致。空氣作為為熱泵的的低位熱熱源1、空氣氣源熱泵泵的優(yōu)缺缺點(diǎn)近年來(lái)，空氣源源熱泵作作為空調(diào)調(diào)的冷熱熱源得到到了廣泛泛的應(yīng)用用，使用用地域由由南向北北，從長(zhǎng)長(zhǎng)江流域域逐漸擴(kuò)擴(kuò)展的我我國(guó)的北北方地區(qū)區(qū)。空氣氣源熱泵泵以空氣氣作為熱熱泵的低低位熱

9、源源具有無(wú)無(wú)可比擬擬的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)?？諝鈿馊≈徊槐M用之之不竭；機(jī)組占占地面積積少，自自動(dòng)化程程度高；機(jī)組可可冬夏共共用；設(shè)設(shè)備安裝裝和使用用都比較較方便。但這種種形式的的熱泵有有著顯著著的缺點(diǎn)點(diǎn)。室外外空氣狀狀態(tài)（溫溫度、濕濕度）隨隨著地域域、季節(jié)節(jié)、晝夜夜均有很很大的變變化，而而熱泵的的制熱量量和制熱熱性能系系數(shù)受室室外狀態(tài)態(tài)影響較較大。當(dāng)當(dāng)室外空空氣溫度度降低時(shí)時(shí)，系統(tǒng)統(tǒng)的蒸發(fā)發(fā)壓力降降低，壓壓縮機(jī)制制冷劑流流量減少少，壓縮縮機(jī)的壓壓縮比增增大，熱熱泵的運(yùn)運(yùn)行工況況變差，熱泵的的制熱量量減少，與之相相反的是是時(shí)建筑筑熱負(fù)荷荷隨著室室外溫度度降低變變大，熱熱泵的制制熱量與與建筑物物的熱負(fù)負(fù)荷相矛

10、矛盾。如如圖1，建筑熱熱負(fù)荷隨隨室外溫溫度降低低而升高高，熱泵泵制熱量量隨室外外溫度的的降低而而減少，兩者的的交點(diǎn)稱稱為平衡衡點(diǎn)，即即在此室室外溫度度下，熱熱泵制熱熱量等于于建筑物物熱負(fù)荷荷。在平平衡點(diǎn)之之右，表表示熱泵泵制熱量量有余；在平衡衡點(diǎn)之左左，表示示熱泵制制熱量不不足，必必須補(bǔ)充充加熱量量。所以以在選擇擇空氣源源熱泵作作為建筑筑供熱設(shè)設(shè)備時(shí)，為滿足足較低室室外溫度度下的供供熱量要要求時(shí)，需要選選擇大容容量的熱熱泵機(jī)組組或增設(shè)設(shè)輔助加加熱裝置置。圖1 空空氣源熱熱泵的供供熱性能能空氣源熱熱泵的另另一個(gè)缺缺點(diǎn)就是是結(jié)霜?？諝馐鞘怯幸欢ǘ穸鹊牡模諝鈿饬鬟^(guò)蒸蒸發(fā)器被被冷卻時(shí)時(shí)，當(dāng)蒸蒸發(fā)器

11、表表面溫度度低于室室外空氣氣的露點(diǎn)點(diǎn)溫度時(shí)時(shí)，蒸發(fā)發(fā)器表面面凝露，當(dāng)蒸發(fā)發(fā)器表面面溫度繼繼續(xù)降低低且低于于0時(shí)，蒸蒸發(fā)器表表面開(kāi)時(shí)時(shí)結(jié)霜。蒸發(fā)器器翅片間間的霜層層不僅使使空氣流流動(dòng)阻力力增大，而且隨隨著霜層層的增厚厚，換熱熱器的熱熱阻增大大，傳熱熱惡化。結(jié)霜到到一定程程度要除除霜，現(xiàn)現(xiàn)有的方方法一般般是使用用四通換換向閥換換向，進(jìn)進(jìn)入制冷冷工況，壓縮機(jī)機(jī)排氣直直接進(jìn)入入翅片盤(pán)盤(pán)管換熱熱器一除除去換熱熱器表面面的霜層層，因此此除霜運(yùn)運(yùn)行時(shí)熱熱泵只耗耗能不供供熱。2、空氣氣源熱泵泵供熱分分析室外溫度度的降低低和潛在在的結(jié)霜霜都會(huì)使使熱泵的的供熱量量減少，而同時(shí)時(shí)建筑熱熱負(fù)荷卻卻增大。由于存存在這一

12、一矛盾，熱泵及及輔助加加熱器容容量的選選擇與匹匹配涉及及到平衡衡點(diǎn)溫度度的問(wèn)題題。平衡衡點(diǎn)溫度度取的低低，要求求配置的的熱泵容容量就大大，但是是可以減減少甚至至不設(shè)輔輔助加熱熱器。平平衡點(diǎn)取取得高，要求配配置的熱熱泵容量量就小，但是輔輔助加熱熱器的容容量就要要增大。這是一一個(gè)技術(shù)術(shù)經(jīng)濟(jì)比比較問(wèn)題題。一般般可以用用制熱季季節(jié)性能能系數(shù)HHSPFF來(lái)評(píng)價(jià)價(jià)熱泵和和輔助供供熱系統(tǒng)統(tǒng)用于某某以地區(qū)區(qū)在采暖暖季運(yùn)行行的熱力力經(jīng)濟(jì)性性。HSSPF主主要與供供熱負(fù)荷荷和當(dāng)?shù)氐氐臏囟榷阮l度有有關(guān)。HSPFF=若建筑物物的維護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)一一定，擇擇建筑維維護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)熱負(fù)荷荷僅取決決于室內(nèi)內(nèi)外溫差差。若室室內(nèi)溫度度維持

13、在在設(shè)定值值，擇維維護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)熱負(fù)荷荷只與室室外溫度度有關(guān)。空氣源源熱泵的的制熱量量隨著室室外環(huán)境境溫度的的變化而而變化。以北京為為例。北北京冬季季空調(diào)室室外設(shè)計(jì)計(jì)溫度-12，該住宅宅的熱負(fù)負(fù)荷344.8kkw。用用空氣源源熱泵供供熱并且且輔助加加熱為單單級(jí)，則則在不同同平衡點(diǎn)點(diǎn)溫度下下熱泵與與輔助加加熱的容容量如下下表容量平衡點(diǎn)溫溫度額定容量量（kww）熱泵-112時(shí)制熱熱量 （kkw）輔助加熱熱量（kw）-538.8820.0014.88026.2213.5521.33516.998.726.11以上是采采用輔助助加熱的的情況。低溫下下熱泵的的運(yùn)行工工況會(huì)很很快惡化化并且運(yùn)運(yùn)行不穩(wěn)穩(wěn)定，考考

14、慮除霜霜影響，蒸發(fā)器器有時(shí)根根本不從從環(huán)境中中吸熱，相當(dāng)于于壓縮機(jī)機(jī)耗電功功進(jìn)行供供熱，這這種情況況下，有有時(shí)會(huì)考考慮關(guān)閉閉熱泵機(jī)機(jī)組，完完全輔助助加熱設(shè)設(shè)備供熱熱，這樣樣輔助供供熱容量量要增大大。對(duì)此此種住宅宅供暖，考慮以以下方案案：室外溫度度大于-2，熱泵泵機(jī)組運(yùn)運(yùn)行；室外溫度度在-662之間，熱泵機(jī)機(jī)組與一一檔電加加熱同時(shí)時(shí)開(kāi)啟；室外溫度度小于-6，熱泵泵機(jī)組關(guān)關(guān)閉，二二檔電加加熱開(kāi)啟啟。 圖2平平衡點(diǎn)與與輔助加加熱由上圖可可看出，不同的的平衡點(diǎn)點(diǎn)溫度及及不同的的運(yùn)行模模式需要要配置的的熱泵和和輔助加加熱的容容量不同同，熱泵泵和輔助助加熱運(yùn)運(yùn)行的時(shí)時(shí)間分配配不同。有于低低溫下性性能問(wèn)題題

15、，空氣氣源熱泵泵用于建建筑供熱熱時(shí)要么么選用大大容量的的熱泵機(jī)機(jī)組，要要么增設(shè)設(shè)輔助供供熱設(shè)備備，這將將導(dǎo)致一一系列的的問(wèn)題：供熱設(shè)設(shè)備的初初投資增增大，設(shè)設(shè)備占地地面積增增大，設(shè)設(shè)備負(fù)載載增大；另一方方面，在在熱泵應(yīng)應(yīng)用的大大部分地地區(qū)冬季季大部分分時(shí)間室室內(nèi)室外外氣溫較較高，此此時(shí)既不不需要熱熱泵在全全負(fù)荷下下運(yùn)行，也不需需要啟用用輔助加加熱設(shè)備備，為滿滿足較短短時(shí)間的的室外低低溫而配配置的大大容量熱熱泵或熱熱泵輔助助加熱器器的利用用率低，設(shè)備長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)間處處于部分分負(fù)荷運(yùn)運(yùn)行。太陽(yáng)能作作為熱泵泵的低位位熱源太陽(yáng)能的的優(yōu)點(diǎn)太陽(yáng)能是是一種巨巨大的能能源，太太陽(yáng)每年年輻射到到地球上上的輻射射能大1

16、181.3Gtt標(biāo)準(zhǔn)煤煤，相當(dāng)當(dāng)于全世世界需要要能量的的50000倍，每天達(dá)達(dá)到地球球表面的的太陽(yáng)輻輻射能大大約相當(dāng)當(dāng)于2.5億桶桶石油。太陽(yáng)能是是一種可可持續(xù)能能源，根根據(jù)目前前太陽(yáng)輻輻射總功功率及太太陽(yáng)上的的氫總量量來(lái)計(jì)算算，太陽(yáng)陽(yáng)上可以以維持110000億年。在工業(yè)越越來(lái)越發(fā)發(fā)達(dá)而環(huán)環(huán)境越來(lái)來(lái)越污染染的今天天，太陽(yáng)陽(yáng)能是一一種情節(jié)節(jié)能源。太陽(yáng)能的的缺點(diǎn)分散性性 雖然到到達(dá)地球球表面的的太陽(yáng)輻輻射總量量很大，但太陽(yáng)陽(yáng)能的能能流密度度很低，一般可可以接收收到太陽(yáng)陽(yáng)輻射強(qiáng)強(qiáng)度不超超過(guò)10000ww/。平均來(lái)來(lái)說(shuō)，北北回歸線線附近夏夏季晴天天中午的的太陽(yáng)輻輻射最強(qiáng)強(qiáng)，約為為1100012000w

17、/，冬冬季只有有一半左左右，陰陰天只有有1/55。要得得到一定定量的太太陽(yáng)輻射射，需要要的集熱熱器面積積較大，設(shè)備成成本較高高。間歇性性與不穩(wěn)穩(wěn)定性 為使使太陽(yáng)能能成為一一種連續(xù)續(xù)穩(wěn)定的的自然能能源，不不受晝夜夜、季節(jié)節(jié)、緯度度、海拔拔等自然然條件的的限制和和陰雨天天氣等等等隨機(jī)因因素的影影響，必必須解決決太陽(yáng)能能的儲(chǔ)存存和輔助助熱源的的問(wèn)題，要把晴晴天太陽(yáng)陽(yáng)輻射能能收集并并儲(chǔ)存起起來(lái)，供供夜間和和陰雨天天使用。3. 作作為熱泵泵的低溫溫?zé)嵩刺?yáng)能作作為熱泵泵的低溫溫?zé)嵩词鞘抢锰?yáng)能的的一種大大膽而有有益的嘗嘗試，為為此太陽(yáng)陽(yáng)能熱泵泵這一理理論被提提出。太太陽(yáng)能熱熱泵是以以新型的的空調(diào)供供

18、熱技術(shù)術(shù)，他把把太陽(yáng)能能和熱泵泵技術(shù)結(jié)結(jié)合起來(lái)來(lái)，可以以解決空空氣源熱熱泵低溫溫下的性性能問(wèn)題題并由于于減少結(jié)結(jié)霜或不不結(jié)霜提提高了空空氣源熱熱泵的可可靠性穩(wěn)穩(wěn)定性，在能源源和環(huán)境境污染日日益嚴(yán)重重的今天天，它以以其節(jié)能能、高效效、利用用太陽(yáng)能能等諸多多優(yōu)點(diǎn)引引起了人人們的注注意。早早在200世紀(jì)中中葉，太太陽(yáng)能熱熱泵利用用的先驅(qū)驅(qū)就指出出太陽(yáng)能能熱泵的的優(yōu)越性性，即可可同時(shí)提提高熱泵泵和太陽(yáng)陽(yáng)能集熱熱器的性性能系數(shù)數(shù)。太陽(yáng)能供供暖與供供冷使太陽(yáng)能能不僅可可以滿足足用戶的的熱水需需求，還還可以給給建筑物物供冷供供暖。尤尤其是將將這三者者結(jié)合考考慮，可可調(diào)整和和彌補(bǔ)不不同季節(jié)節(jié)的需求求與供給給差

19、異，實(shí)現(xiàn)最最大限度度利用太太陽(yáng)能的的設(shè)計(jì)思思想，建建造真正正環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的的新型節(jié)節(jié)能建筑筑。單獨(dú)獨(dú)的太陽(yáng)陽(yáng)能供暖暖是不經(jīng)經(jīng)濟(jì)的。主要原原因是能能源需求求與能源源供應(yīng)的的不匹配配，即供供暖需求求最大的的冬季恰恰恰是太太陽(yáng)能資資源最少少的時(shí)候候，這樣樣單獨(dú)用用太陽(yáng)能能供暖就就需要安安裝大量量的集熱熱器，成成本很高高。更可可行的方方法是將將太陽(yáng)能能集熱器器與熱泵泵結(jié)合，利用熱熱泵將太太陽(yáng)能提提供的低低品位熱熱源提升升，滿足足建筑物物采暖需需求。太太陽(yáng)能供供冷在需需求與供供應(yīng)的匹匹配上是是最合適適的，也也必將成成為將來(lái)來(lái)發(fā)展的的趨勢(shì)。毋庸置疑疑，能源源和環(huán)境境問(wèn)題已已經(jīng)成為為當(dāng)今社社會(huì)最受受關(guān)注的的焦

20、點(diǎn)問(wèn)問(wèn)題之一一，能源源是現(xiàn)代代社會(huì)存存在和發(fā)發(fā)展的基基礎(chǔ)，可可以說(shuō)現(xiàn)現(xiàn)代文明明是建立立在對(duì)能能源和物物質(zhì)的大大量消耗耗的前提提下。隨隨著世界界人口和和經(jīng)濟(jì)的的迅速增增長(zhǎng)，人人的生存存質(zhì)量不不斷提高高，能源源消耗急急劇增加加，伴隨隨的能源源的巨大大消耗，大量未未經(jīng)處理理的廢物物排放到到環(huán)境中中，導(dǎo)致致環(huán)境污污染日益益嚴(yán)重。有限的的資源經(jīng)經(jīng)不住巨巨大的消消耗，引引發(fā)世界界范圍內(nèi)內(nèi)的能源源危機(jī)。本世界界以來(lái)，特別是是二次世世界大戰(zhàn)戰(zhàn)以來(lái)能能源消耗耗總量直直線上升升。19950年年全世界界能源總總耗量為為26.64億億噸標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)燃料，平均每每人1.08tt標(biāo)準(zhǔn)燃燃煤；119755年世界界能源總總耗量為為

21、85.7億tt標(biāo)準(zhǔn)燃燃料，平平均每人人2.114t。近255年來(lái)，世界能能源消耗耗增長(zhǎng)率率平均每每年為114%，大約十十多年增增長(zhǎng)一倍倍。在能源消消耗總量量中，建建筑耗能能占很大大比重。在發(fā)達(dá)達(dá)國(guó)家，建筑耗耗能占總總能耗的的25%-440%。而在建建筑耗能能中，供供暖、空空調(diào)、制制冷、供供熱水的的能耗占占建筑能能耗很大大一部分分。以美美國(guó)為例例，建筑筑物（包包括住宅宅和商業(yè)業(yè)樓）消消耗的能能量占總總消耗能能量的333.66%，其其中用于于采暖553.33%（占占總能耗耗的177.9%），熱熱水供應(yīng)應(yīng)12%（占總總能耗的的4%），空調(diào)調(diào)7.44%（占占總能耗耗的2.5%），制冷冷6.55%（占占

22、總能耗耗的2.2%），其他他20.8%（占總能能耗的77%）。也就是是說(shuō)，建建筑物耗耗能中約約有800（占總總耗能的的26.6%）用于于采暖、空調(diào)與與熱水供供應(yīng)。我我國(guó)的建建筑物能能耗占總總能耗的的比重也也達(dá)15520%。因此此，在建建筑物種種采用高高效節(jié)能能的空調(diào)調(diào)供熱方方式對(duì)于于緩解目目前能源源緊張和和環(huán)境污污染問(wèn)題題具有重重要意義義。我國(guó)國(guó)是一個(gè)個(gè)發(fā)展中中國(guó)家，隨著經(jīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)發(fā)展，城城市化進(jìn)進(jìn)程的推推進(jìn)，我我國(guó)的新新建筑將將大大的的增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)，在11995520000期間間，我國(guó)國(guó)新住宅宅55億億，到到2.110年，新建住住宅將達(dá)達(dá)到1550億。如此此巨大的的建筑面面積將帶帶來(lái)巨大大

23、的建筑筑耗能。近年來(lái)來(lái)，我國(guó)國(guó)房間空空調(diào)器產(chǎn)產(chǎn)量持續(xù)續(xù)以年440%的的增長(zhǎng)率率上升，長(zhǎng)江中中下游地地區(qū)的空空調(diào)器和和熱泵的的大量使使用已導(dǎo)導(dǎo)致該地地區(qū)供電電出現(xiàn)部部分緊張張和短缺缺。太陽(yáng)陽(yáng)能用于于建筑采采暖、空空調(diào)等方方面對(duì)于于緩解目目前能源源緊張的的局面具具有重要要意義。世界各各國(guó)將發(fā)發(fā)展太陽(yáng)陽(yáng)能作為為一項(xiàng)重重要的能能源政策策，積極極鼓勵(lì)利利用太陽(yáng)陽(yáng)能。自自19990年來(lái)來(lái)，世界界太陽(yáng)能能市場(chǎng)年年增長(zhǎng)116%，而同期期石油市市場(chǎng)增長(zhǎng)長(zhǎng)速度僅僅有1.4%，即太陽(yáng)陽(yáng)能也以以10倍倍于石油油業(yè)的年年增長(zhǎng)速速度發(fā)展展。我國(guó)是一一個(gè)太陽(yáng)陽(yáng)能資源源十分豐豐富的國(guó)國(guó)家。我我國(guó)地處處北半球球，幅員員廣大，大

24、部分分地區(qū)位位于北緯緯45以以南。我我國(guó)各地地區(qū)我國(guó)國(guó)各地區(qū)區(qū)的太陽(yáng)陽(yáng)能輻照照量大致致在3334883771MJJ/a之間間，平均均58660MJJ/a，年年日照小小時(shí)20000330000小時(shí)。太陽(yáng)能能的熱利利用技術(shù)術(shù)見(jiàn)過(guò)多多年的發(fā)發(fā)展，已已成為太太陽(yáng)能利利用技術(shù)術(shù)中最成成熟、應(yīng)應(yīng)用最廣廣泛、產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)發(fā)展最快快的領(lǐng)域域。這些些都是太太陽(yáng)能熱熱泵應(yīng)用用的有利利條件。太陽(yáng)能在在建筑采采暖中的的利用1. 太太陽(yáng)能采采暖系統(tǒng)統(tǒng) 在在太陽(yáng)能能的利用用進(jìn)程中中已有不不少?gòu)S商商將太陽(yáng)陽(yáng)能應(yīng)用用在建筑筑采暖上上，讓太太陽(yáng)能產(chǎn)產(chǎn)出高溫溫水向建建筑物供供暖，并并以付諸諸實(shí)施，不排除除其中的的商業(yè)運(yùn)運(yùn)作。但但實(shí)

25、際效效果并不不理想，主要原原因是：其一在在冬季讓讓太陽(yáng)能能產(chǎn)高溫溫水的效效率是很很抵的；其二能能源需求求與能源源供應(yīng)的的不匹配配，即供供暖需求求最大的的冬季恰恰恰是太太陽(yáng)能資資源最少少的時(shí)候候，這樣樣單獨(dú)用用太陽(yáng)能能供暖就就需要安安裝大量量的集熱熱器，成成本很高高；其三三在雨雪雪天氣，太陽(yáng)能能處于停停滯狀態(tài)態(tài)，要滿滿足建筑筑物的符符合要求求，這樣樣就要給給系統(tǒng)增增容，一一般是附附加電加加熱裝置置，導(dǎo)致致耗電量量增加。2.太陽(yáng)陽(yáng)能熱泵泵采暖系系統(tǒng)太陽(yáng)能熱熱泵采暖暖系統(tǒng)是是利用集集熱器進(jìn)進(jìn)行太陽(yáng)陽(yáng)能低溫溫集熱（此時(shí)太太陽(yáng)能集集熱器的的集熱效效率較高高），然然后通過(guò)過(guò)熱泵，將熱量量傳遞到到溫度為為3

26、5-500的采采暖熱媒媒中去。冬季太太陽(yáng)輻射射量較小小，環(huán)境境溫度很很低，使使用熱泵泵則可以以直接收收集太陽(yáng)陽(yáng)能進(jìn)行行采暖。將太陽(yáng)陽(yáng)能集熱熱器作為為熱泵系系統(tǒng)中的的蒸發(fā)器器，換熱熱器作為為冷凝器器，這樣樣就可以以得到較較高溫度度的采暖暖熱媒。太陽(yáng)能熱熱泵采暖暖系統(tǒng)主主要特點(diǎn)點(diǎn)是花費(fèi)費(fèi)少量電電能就可可以得到到幾倍于于電能的的熱量，同時(shí)可可以有效效地利用用低溫?zé)釤嵩?，減減少集熱熱面積，這是太太陽(yáng)能采采暖的一一種有效效手段。但是單純純的太陽(yáng)陽(yáng)能熱泵泵系統(tǒng)也也存在這這其自身身難以解解決的缺缺點(diǎn)，即即在夜晚晚或雨雪雪天氣里里，該系系統(tǒng)無(wú)法法提供熱熱能來(lái)源源，導(dǎo)致致系統(tǒng)無(wú)無(wú)法工作作。此時(shí)時(shí)就需要要配置大大

27、功率的的輔助供供熱裝置置，如電電加熱。這樣系系統(tǒng)要增增容，能能耗升高高，投資資成本增增大。太陽(yáng)能空空氣源熱熱泵采暖暖制冷系統(tǒng)統(tǒng)1、太陽(yáng)陽(yáng)能空氣氣源熱泵泵的技術(shù)術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)優(yōu)勢(shì) 綜綜合上述述太陽(yáng)能能采暖及及空氣源源熱泵系系統(tǒng)的優(yōu)優(yōu)勢(shì)及不不足，如如何揚(yáng)長(zhǎng)長(zhǎng)避短，充分發(fā)發(fā)揮太陽(yáng)陽(yáng)能的和和空氣源源熱泵的的優(yōu)勢(shì)，規(guī)避其其不足是是我們要要研究的的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)對(duì)太陽(yáng)能能采暖和和空氣源源熱泵冷冷暖系統(tǒng)統(tǒng)優(yōu)勢(shì)和和不足的的分析將將其兩者者有機(jī)的的結(jié)合起起來(lái)，將將大大提提高系統(tǒng)統(tǒng)對(duì)能源源利用的的效率，減少運(yùn)運(yùn)行成本本。該系統(tǒng)除除具備單單純太陽(yáng)陽(yáng)能熱泵泵系統(tǒng)和和空氣源源熱泵系系統(tǒng)的全全部?jī)?yōu)點(diǎn)點(diǎn)外，還還能起到到太陽(yáng)能能在時(shí)

28、間間上的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移作用用，使系系統(tǒng)投資資成本降降低、運(yùn)運(yùn)行更合合理、能能節(jié)能。其技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)勢(shì)主要表表現(xiàn)在以以下幾點(diǎn)點(diǎn)：太陽(yáng)能能熱泵系系統(tǒng)利用用太陽(yáng)能能作為一一種地位位熱源，是一種種巨大的的、可持持續(xù)的、清潔的的能源?？衫糜昧畠r(jià)的的低溫集集熱器，集熱器器蓄熱作作為熱泵泵的低位位熱源，這樣集集熱器可可工作的的較低的的溫度，集熱器器的集熱熱效率較較高，在在相同的的負(fù)荷條條件下，太陽(yáng)能能空氣源源熱泵較較純粹的的太陽(yáng)能能采暖系系統(tǒng)要小小的多。此外我我國(guó)的太太陽(yáng)能熱熱水器產(chǎn)產(chǎn)業(yè)和空空氣源熱熱泵產(chǎn)業(yè)業(yè)已相當(dāng)當(dāng)成熟，可利用用現(xiàn)有產(chǎn)產(chǎn)品。太陽(yáng)能能空氣源源熱泵可可利用太太陽(yáng)能作作為輔助助低位熱熱源，克克服了目目

29、前廣泛泛應(yīng)用的的空氣源源熱泵在在低溫下下性能差差和結(jié)霜霜的問(wèn)題題。熱泵本本身是一一種節(jié)能能型的空空調(diào)供暖暖系統(tǒng)，太陽(yáng)能能空氣源源熱泵在在室外低低溫時(shí)可可使用太太陽(yáng)能作作為熱泵泵的低位位熱源，熱泵的的制熱性性能系數(shù)數(shù)會(huì)有較較大的提提高，其其節(jié)能特特性會(huì)有有進(jìn)一步步升高。太陽(yáng)能能空氣源源熱泵系系統(tǒng)可冬冬季供暖暖、夏季季制冷、春夏秋秋三季供供應(yīng)生活活熱水，設(shè)備利利用率高高。2.系統(tǒng)統(tǒng)整體方方案說(shuō)明明太陽(yáng)能空空氣源熱熱泵采暖暖系統(tǒng)是是利用太太陽(yáng)能集集熱器在在白天晴晴好天氣氣集熱并并儲(chǔ)存起起來(lái)，等等到夜晚晚或低溫溫天氣里里使用。在白天室室外溫度度較好的的情況下下使用空空氣源向向建筑物物供暖低低位熱源；在

30、在室外溫溫度惡化化的時(shí)候候，空氣氣源熱泵泵運(yùn)行工工況惡化化，能效效比急劇劇下降，此時(shí)停停止空氣氣源部分分的工作作，轉(zhuǎn)而而啟動(dòng)太太陽(yáng)能系系統(tǒng)，作作為向建建筑物供供暖的低低溫?zé)嵩丛?。始終終保持熱熱泵的高高能效比比。 在非非采暖季季節(jié)，太太陽(yáng)能部部分可用用來(lái)產(chǎn)生生生活熱熱水；夏夏季機(jī)組組可轉(zhuǎn)換換成制冷冷模式向向建筑物物供冷。3.系統(tǒng)統(tǒng)技術(shù)說(shuō)說(shuō)明由于太陽(yáng)陽(yáng)能供暖暖系統(tǒng)中中太陽(yáng)能能在冬季季能流密密度小同同時(shí)受天天氣影響響必須配配備常規(guī)規(guī)輔助能能源，常常規(guī)能源源的功率率需保證證在完全全沒(méi)有太太陽(yáng)能時(shí)時(shí)滿足建建筑供暖暖需求。空氣源源源熱泵泵供暖系系統(tǒng)在冬冬季運(yùn)行行時(shí)室外外換熱系系統(tǒng)效率率低熱源源側(cè)氣溫低影影

31、響熱泵泵機(jī)組性性能系數(shù)數(shù)。本系系統(tǒng)將太太陽(yáng)能系系統(tǒng)與空空氣源熱熱泵系統(tǒng)統(tǒng)優(yōu)化組組合在一一個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)，對(duì)于于太陽(yáng)能能部分提提高了太太陽(yáng)能系系統(tǒng)的供供暖保障障率，降降低了常常規(guī)能源源配備功功率，對(duì)對(duì)于空氣氣源熱泵泵系統(tǒng)提提高了熱熱泵機(jī)組組的工作作效率。本系統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)在滿滿足建筑筑供暖、制冷的的基礎(chǔ)上上，在春春夏秋三三季可以以提供生生活熱水水。4、太陽(yáng)陽(yáng)能空氣氣源熱泵泵的系統(tǒng)統(tǒng)形式 根據(jù)使使用側(cè)實(shí)實(shí)施形式式可分為為太陽(yáng)能能空氣源源熱泵多多聯(lián)機(jī)系系統(tǒng)和太太陽(yáng)能空空氣源熱熱泵水源源系統(tǒng)。使用側(cè)側(cè)直接為為氟路循循環(huán)的我我們稱之之為太陽(yáng)陽(yáng)能空氣氣源熱泵泵多聯(lián)機(jī)機(jī)系統(tǒng)；使用側(cè)側(cè)為水路路換熱循循環(huán)的我我們稱之之為太

32、陽(yáng)陽(yáng)能空氣氣源熱泵泵水源系系統(tǒng)。如圖： 太陽(yáng)能能空氣源源熱泵多多聯(lián)機(jī)系系統(tǒng)系統(tǒng)組成成：1太太陽(yáng)能集集熱器（平板型型、真空空管型） 2輔輔助常開(kāi)開(kāi)電磁閥閥 33排空常常開(kāi)電磁磁閥 4太陽(yáng)陽(yáng)能循環(huán)環(huán)泵 5集熱熱水箱 6水水源側(cè)電電磁閥（常閉） 77氟水換換熱器 8氣氣源側(cè)電電磁閥（常閉） 99空氣源源換熱器器 110電子子膨脹閥閥 111變頻頻壓縮機(jī)機(jī) TT1集熱器器溫度傳傳感器 T22集熱水水箱溫度度傳感器器12儲(chǔ)儲(chǔ)液罐 133四通閥閥換向閥閥 114室內(nèi)內(nèi)機(jī) 14DD聯(lián)動(dòng)電電磁閥太陽(yáng)能空空氣源熱熱泵水源源系統(tǒng)系統(tǒng)組成成：1太太陽(yáng)能集集熱器（平板型型、真空空管型） 2輔輔助常開(kāi)開(kāi)電磁閥閥 33排

33、空常常開(kāi)電磁磁閥 4太陽(yáng)陽(yáng)能循環(huán)環(huán)泵 5集熱熱水箱 6水水源側(cè)電電磁閥（常閉） 77氟水換換熱器 8氣氣源側(cè)電電磁閥（常閉） 99空氣源源換熱器器 110電子子膨脹閥閥 111變頻頻壓縮機(jī)機(jī) TT1集熱熱器溫度度傳感器器 TT2集熱熱水箱溫溫度傳感感器122儲(chǔ)液罐罐 113四通通閥換向向閥 14室室內(nèi)機(jī)5、系統(tǒng)統(tǒng)工作原原理以太陽(yáng)能能空氣源源多聯(lián)機(jī)機(jī)系統(tǒng)為為例來(lái)說(shuō)說(shuō)明其工工作原理理 太太陽(yáng)能循循環(huán)部分分 有有1、22、3、4、55組成太太陽(yáng)能集集熱溫差差循環(huán)，具體工工作方式式為，當(dāng)當(dāng)T1太太陽(yáng)能集集熱器溫溫度與TT2集熱熱水箱溫溫度的差差值達(dá)到到設(shè)定上上限（TT1-TT27）時(shí)，4太陽(yáng)陽(yáng)能循環(huán)環(huán)

34、泵啟動(dòng)動(dòng)，當(dāng)兩兩者差值值達(dá)到下下限（TT1-TT23）時(shí)，4停止止；3排排空常開(kāi)開(kāi)電磁閥閥與4太太陽(yáng)能循循環(huán)泵聯(lián)聯(lián)動(dòng)啟停停，即在在4得電電運(yùn)行時(shí)時(shí)，3得得電關(guān)閉閉，4停停止時(shí)33失電開(kāi)開(kāi)啟，此此時(shí)系統(tǒng)統(tǒng)管路中中的水會(huì)會(huì)通過(guò)排排回水箱箱，這樣樣既起到到了冬季季排空防防凍的功功能又避避免了水水錘對(duì)太太陽(yáng)能循循環(huán)泵影影響，延延長(zhǎng)了水水泵的使使用壽命命。 制制冷循環(huán)環(huán)：在夏夏天制冷冷時(shí)電磁磁閥6關(guān)關(guān)閉，電電磁閥88開(kāi)啟，此模式式下7水水源換熱熱器不工工作；室室內(nèi)機(jī)采采用一拖拖多的形形式，可可根據(jù)建建筑物要要求配備備室內(nèi)機(jī)機(jī)的數(shù)量量。 室室內(nèi)機(jī)114與聯(lián)聯(lián)動(dòng)電磁磁閥144D聯(lián)動(dòng)動(dòng)控制，當(dāng)室內(nèi)內(nèi)機(jī)開(kāi)啟啟時(shí)

35、，電電動(dòng)電磁磁閥開(kāi)啟啟，室內(nèi)內(nèi)機(jī)產(chǎn)生生的制冷冷劑蒸汽汽經(jīng)133四通換換向閥和和12儲(chǔ)儲(chǔ)液罐唄唄11壓壓縮機(jī)抽抽走升溫溫升壓后后再經(jīng)113四通通換向閥閥到9氣氣源換熱熱器冷凝凝冷卻成成制冷劑劑液體，經(jīng)8氣氣源側(cè)電電磁閥，到100電子膨膨脹閥節(jié)節(jié)流降壓壓，變成成低溫低低壓的制制冷劑液液體（含含少量的的閃發(fā)性性氣體），在進(jìn)進(jìn)入室內(nèi)內(nèi)機(jī)吸熱熱氣化，制冷劑劑氣體又又被壓縮縮機(jī)抽走走，如此此循環(huán)實(shí)實(shí)現(xiàn)制冷冷。制熱循環(huán)環(huán)：又四四通換向向閥來(lái)切切換制冷冷制熱模模式，在在天氣狀狀況較好好的情況況下，氣氣源換熱熱器工作作，此時(shí)時(shí)只提取取空氣中中熱量來(lái)來(lái)向房間間供熱，而太陽(yáng)陽(yáng)能部分分用來(lái)蓄蓄熱，等等到夜晚晚空氣源源

36、工況惡惡化時(shí)啟啟用水源源換熱器器。8氣源電電磁閥與與9氣換換熱器聯(lián)聯(lián)動(dòng)控制制，制冷冷劑在氣氣源蒸發(fā)發(fā)器中氣氣化成氣氣體后經(jīng)經(jīng)13、12被被壓縮機(jī)機(jī)11抽抽走升溫溫升壓變變成高溫溫高壓的的制冷劑劑蒸汽后后，經(jīng)113、114D到到14室室內(nèi)機(jī)冷冷凝冷卻卻放熱，（向房房間供給給熱量），制冷冷劑蒸汽汽液化后后，經(jīng)110電子子膨脹閥閥節(jié)流降降壓成低低溫低壓壓的制冷冷劑液體體（含少少量的閃閃發(fā)性氣氣體），使制冷冷劑在低低溫下氣氣源換熱熱器吸收收熱量成成為可能能，制冷冷劑在氣氣源換熱熱器吸熱熱氣化后后被壓縮縮機(jī)抽走走，如此此循環(huán)實(shí)實(shí)現(xiàn)制熱熱。當(dāng)水水源換熱熱器啟動(dòng)動(dòng)的時(shí)候候，輔助助電磁閥閥2關(guān)閉閉，排空空電磁

37、閥閥3開(kāi)啟啟，太陽(yáng)陽(yáng)能循環(huán)環(huán)泵4啟啟動(dòng)，目目的是為為了加強(qiáng)強(qiáng)水箱內(nèi)內(nèi)水的循循環(huán)流動(dòng)動(dòng)曾強(qiáng)換換熱器的的換熱效效果。非采暖季季節(jié)太陽(yáng)陽(yáng)能部分分可用來(lái)來(lái)產(chǎn)生生生活熱水水。太陽(yáng)能空空氣源熱熱泵水源源系統(tǒng)的的工作原原理與多多聯(lián)機(jī)系系統(tǒng)基本本相同在在此不再再贅述。6.系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)關(guān)鍵點(diǎn)：設(shè)計(jì)本系系統(tǒng)首先先要準(zhǔn)確確計(jì)算建建筑供暖暖熱負(fù)荷荷，其次次根據(jù)太太陽(yáng)能集集熱器單單位面積積得熱量量及熱泵泵所需熱熱源的供供熱量計(jì)計(jì)算系統(tǒng)統(tǒng)所需的的集熱器器面積。同時(shí)考考慮夏季季多余熱熱量的使使用問(wèn)題題。系統(tǒng)特點(diǎn)點(diǎn)：該系統(tǒng)通通過(guò)太陽(yáng)陽(yáng)能集熱熱系統(tǒng)空空氣源系系統(tǒng)同為為熱泵機(jī)機(jī)組提供供低位熱源源，有效效的提升升了單一一采用太太陽(yáng)能或或空氣源源熱泵系系統(tǒng)供暖暖的能源源利用率率。通過(guò)太陽(yáng)陽(yáng)能集熱熱器的高高效工作作在冬季季可以為為熱泵提提供熱源源，再通過(guò)熱熱泵這一一高效能能量提升升設(shè)備在在太陽(yáng)能能采暖系系統(tǒng)中的的應(yīng)用可可以使太太陽(yáng)能集集熱器在在25度以以下的溫溫度區(qū)間間工作提