太阳能空气源热泵空调系统的可行性分析报告.docx

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1、正阳太阳能 取天地之灵气 造人间之舒适太阳能空空气源热热泵空调调系统的的可行性性分析正阳诚信信太阳能能节能设设备有限限公司目录一、热泵泵的低位位热源33二、空气气作为热热泵的低低位热源源3三、太阳阳能作为为热泵的的低位热热源71.太阳阳能的优优点72.太阳阳能的缺缺点73. 作作为热泵泵的低温温热源77四、太阳阳能在建建筑采暖暖中的利利用91. 太太阳能采采暖系统统92. 太太阳能热热泵采暖暖系统99五、太阳阳能空气气源热泵泵采暖制制冷系统统101、太阳阳能空气气源热泵泵的技术术经济优优势1002.系统统整体方方案说明明113.系统统技术说说明1114、太阳阳能空气气源热泵泵的系统统形式111

2、5、系统统工作原原理1336.系统统设计关关键点:147、系统统特点115六、经济济性分析析15七、结论论16随着经济济的发展展和人民民生活水水平的不不断提高高,我国国正面临临着越来来越大的的能源压压力,特特别是用用于采暖暖、空调调建筑能能耗的增增加,已已成为我我国不少少城市缺缺电的诱诱因。地地球上的的化石燃燃料煤、石石油、天天然气等等将逐渐渐开采枯枯竭,开开发包括括太阳能能、风能能在内的的可再生生能源利利用的任任务已十十分迫切切。所以以,在提提高太阳阳能热利利用应用用技术水水平的同同时,应应积极创创造条件件,将现现有成熟熟技术在在实际工工程中推推广应用用,以积积累经验验,通过过实践进进行技术

3、术的改善善、提高高,起到到样板和和示范作作用。一、 热泵的低低位热源源被热泵吸吸收热量量的物体体一般称称为热泵泵的低位位热源。热泵的的低位热热源有很很多种,主要有有:空气气、地下下水、河河湖水、土壤热热、太阳阳能、工工业废热热。这些些热源可可以大量量的无偿偿获得。表1热泵泵的各种种热源热源项目空气地下水河湖水土壤热太阳能工业废热热作为热源源的适用用性良好/大大量使用用良好主要要热源良好主要要热源一般/已已有应用用良好/潜潜力巨大大应状态而而异存在问题供热时,热泵供供热量与与建筑物物热负荷荷矛盾;室外温温度低时时易结霜霜要注意水水垢及腐腐蚀;注注意回灌灌及运行行过程中中的水污污染问题题注意水垢垢

4、和腐蚀蚀;冬季季水温下下降投资大;腐蚀问问题;故故障检修修困难与其他设设备结合合应用;注意蓄蓄热问题题注意水质质,水垢垢及腐蚀蚀问题;是否供供应稳定定选择低位位热源时时,一般般要综合合考虑以以下几个个原则:1、 低位热源源要有较较高的品品位和足足够的容容量。热热泵的热热源温度度的高低低是影响响热泵运运行性能能的与经经济性能能的主要要因素之之一。在在一定的的供热温温度下,热泵热热源温度度与供热热温度之之间的温温差越小小,热泵泵的理论论能效比比就越大大。2、 应该没有有任何的的附加费费用或附附加费用用极少。3、 输送热量量的载体体的动力力消耗要要尽可能能的少,以减少少系统的的输送费费用,提提高系统

5、统的综合合性能。4、 热泵热源源的载体体要价廉廉易得,对环境境友善,对换热热器及管管路的腐腐蚀性要要小。5、 热源温度度的时间间特性与与供热的的时间性性能应尽尽量一致致。二、 空气作为为热泵的的低位热热源1、空气气源热泵泵的优缺缺点近年来,空气源源热泵作作为空调调的冷热热源得到到了广泛泛的应用用,使用用地域由由南向北北,从长长江流域域逐渐扩扩展的我我国的北北方地区区。空气气源热泵泵以空气气作为热热泵的低低位热源源具有无无可比拟拟的优点点。空气气取之不不尽用之之不竭;机组占占地面积积少,自自动化程程度高;机组可可冬夏共共用;设设备安装装和使用用都比较较方便。但这种种形式的的热泵有有着显著著的缺点

6、点。室外外空气状状态(温温度、湿湿度)随随着地域域、季节节、昼夜夜均有很很大的变变化,而而热泵的的制热量量和制热热性能系系数受室室外状态态影响较较大。当当室外空空气温度度降低时时,系统统的蒸发发压力降降低,压压缩机制制冷剂流流量减少少,压缩缩机的压压缩比增增大,热热泵的运运行工况况变差,热泵的的制热量量减少,与之相相反的是是时建筑筑热负荷荷随着室室外温度度降低变变大,热热泵的制制热量与与建筑物物的热负负荷相矛矛盾。如如图1,建筑热热负荷随随室外温温度降低低而升高高,热泵泵制热量量随室外外温度的的降低而而减少,两者的的交点称称为平衡衡点,即即在此室室外温度度下,热热泵制热热量等于于建筑物物热负荷

7、荷。在平平衡点之之右,表表示热泵泵制热量量有余;在平衡衡点之左左,表示示热泵制制热量不不足,必必须补充充加热量量。所以以在选择择空气源源热泵作作为建筑筑供热设设备时,为满足足较低室室外温度度下的供供热量要要求时,需要选选择大容容量的热热泵机组组或增设设辅助加加热装置置。图1 空空气源热热泵的供供热性能能空气源热热泵的另另一个缺缺点就是是结霜。空气是是有一定定湿度的的,空气气流过蒸蒸发器被被冷却时时,当蒸蒸发器表表面温度度低于室室外空气气的露点点温度时时,蒸发发器表面面凝露,当蒸发发器表面面温度继继续降低低且低于于0时,蒸蒸发器表表面开时时结霜。蒸发器器翅片间间的霜层层不仅使使空气流流动阻力力增

8、大,而且随随着霜层层的增厚厚,换热热器的热热阻增大大,传热热恶化。结霜到到一定程程度要除除霜,现现有的方方法一般般是使用用四通换换向阀换换向,进进入制冷冷工况,压缩机机排气直直接进入入翅片盘盘管换热热器一除除去换热热器表面面的霜层层,因此此除霜运运行时热热泵只耗耗能不供供热。2、空气气源热泵泵供热分分析室外温度度的降低低和潜在在的结霜霜都会使使热泵的的供热量量减少,而同时时建筑热热负荷却却增大。由于存存在这一一矛盾,热泵及及辅助加加热器容容量的选选择与匹匹配涉及及到平衡衡点温度度的问题题。平衡衡点温度度取的低低,要求求配置的的热泵容容量就大大,但是是可以减减少甚至至不设辅辅助加热热器。平平衡点

9、取取得高,要求配配置的热热泵容量量就小,但是辅辅助加热热器的容容量就要要增大。这是一一个技术术经济比比较问题题。一般般可以用用制热季季节性能能系数HHSPFF来评价价热泵和和辅助供供热系统统用于某某以地区区在采暖暖季运行行的热力力经济性性。HSSPF主主要与供供热负荷荷和当地地的温度度频度有有关。HSPFF=若建筑物物的维护护结构一一定,择择建筑维维护结构构热负荷荷仅取决决于室内内外温差差。若室室内温度度维持在在设定值值,择维维护结构构热负荷荷只与室室外温度度有关。空气源源热泵的的制热量量随着室室外环境境温度的的变化而而变化。以北京为为例。北北京冬季季空调室室外设计计温度-12,该住宅宅的热负

10、负荷344.8kkw。用用空气源源热泵供供热并且且辅助加加热为单单级,则则在不同同平衡点点温度下下热泵与与辅助加加热的容容量如下下表容量平衡点温温度额定容量量(kww)热泵-112时制热热量 (kkw)辅助加热热量(kw)-538.8820.0014.88026.2213.5521.33516.998.726.11以上是采采用辅助助加热的的情况。低温下下热泵的的运行工工况会很很快恶化化并且运运行不稳稳定,考考虑除霜霜影响,蒸发器器有时根根本不从从环境中中吸热,相当于于压缩机机耗电功功进行供供热,这这种情况况下,有有时会考考虑关闭闭热泵机机组,完完全辅助助加热设设备供热热,这样样辅助供供热容量量

11、要增大大。对此此种住宅宅供暖,考虑以以下方案案:1、 室外温度度大于-2,热泵泵机组运运行;2、 室外温度度在-66-2之间,热泵机机组与一一档电加加热同时时开启;3、 室外温度度小于-6,热泵泵机组关关闭,二二档电加加热开启启。 图2平平衡点与与辅助加加热由上图可可看出,不同的的平衡点点温度及及不同的的运行模模式需要要配置的的热泵和和辅助加加热的容容量不同同,热泵泵和辅助助加热运运行的时时间分配配不同。有于低低温下性性能问题题,空气气源热泵泵用于建建筑供热热时要么么选用大大容量的的热泵机机组,要要么增设设辅助供供热设备备,这将将导致一一系列的的问题:供热设设备的初初投资增增大,设设备占地地面

12、积增增大,设设备负载载增大;另一方方面,在在热泵应应用的大大部分地地区冬季季大部分分时间室室内室外外气温较较高,此此时既不不需要热热泵在全全负荷下下运行,也不需需要启用用辅助加加热设备备,为满满足较短短时间的的室外低低温而配配置的大大容量热热泵或热热泵辅助助加热器器的利用用率低,设备长长时间处处于部分分负荷运运行。三、 太阳能作作为热泵泵的低位位热源1. 太阳能的的优点 太阳能是是一种巨巨大的能能源,太太阳每年年辐射到到地球上上的辐射射能大1181.3Gtt标准煤煤,相当当于全世世界需要要能量的的50000倍,每天达达到地球球表面的的太阳辐辐射能大大约相当当于2.5亿桶桶石油。 太阳能是是一种

13、可可持续能能源,根根据目前前太阳辐辐射总功功率及太太阳上的的氢总量量来计算算,太阳阳上可以以维持110000亿年。 在工业越越来越发发达而环环境越来来越污染染的今天天,太阳阳能是一一种情节节能源。2. 太阳能的的缺点分散性性 虽然到到达地球球表面的的太阳辐辐射总量量很大,但太阳阳能的能能流密度度很低,一般可可以接收收到太阳阳辐射强强度不超超过10000ww/。平均来来说,北北回归线线附近夏夏季晴天天中午的的太阳辐辐射最强强,约为为1100012000w/,冬冬季只有有一半左左右,阴阴天只有有1/55。要得得到一定定量的太太阳辐射射,需要要的集热热器面积积较大,设备成成本较高高。间歇性性与不稳稳

14、定性 为使使太阳能能成为一一种连续续稳定的的自然能能源,不不受昼夜夜、季节节、纬度度、海拔拔等自然然条件的的限制和和阴雨天天气等等等随机因因素的影影响,必必须解决决太阳能能的储存存和辅助助热源的的问题,要把晴晴天太阳阳辐射能能收集并并储存起起来,供供夜间和和阴雨天天使用。3. 作作为热泵泵的低温温热源太阳能作作为热泵泵的低温温热源是是利用太太阳能的的一种大大胆而有有益的尝尝试,为为此太阳阳能热泵泵这一理理论被提提出。太太阳能热热泵是以以新型的的空调供供热技术术,他把把太阳能能和热泵泵技术结结合起来来,可以以解决空空气源热热泵低温温下的性性能问题题并由于于减少结结霜或不不结霜提提高了空空气源热热

15、泵的可可靠性稳稳定性,在能源源和环境境污染日日益严重重的今天天,它以以其节能能、高效效、利用用太阳能能等诸多多优点引引起了人人们的注注意。早早在200世纪中中叶,太太阳能热热泵利用用的先驱驱就指出出太阳能能热泵的的优越性性,即可可同时提提高热泵泵和太阳阳能集热热器的性性能系数数。太阳能供供暖与供供冷使太阳能能不仅可可以满足足用户的的热水需需求,还还可以给给建筑物物供冷供供暖。尤尤其是将将这三者者结合考考虑,可可调整和和弥补不不同季节节的需求求与供给给差异,实现最最大限度度利用太太阳能的的设计思思想,建建造真正正环保、经济的的新型节节能建筑筑。单独独的太阳阳能供暖暖是不经经济的。主要原原因是能能

16、源需求求与能源源供应的的不匹配配,即供供暖需求求最大的的冬季恰恰恰是太太阳能资资源最少少的时候候,这样样单独用用太阳能能供暖就就需要安安装大量量的集热热器,成成本很高高。更可可行的方方法是将将太阳能能集热器器与热泵泵结合,利用热热泵将太太阳能提提供的低低品位热热源提升升,满足足建筑物物采暖需需求。太太阳能供供冷在需需求与供供应的匹匹配上是是最合适适的,也也必将成成为将来来发展的的趋势。毋庸置疑疑,能源源和环境境问题已已经成为为当今社社会最受受关注的的焦点问问题之一一,能源源是现代代社会存存在和发发展的基基础,可可以说现现代文明明是建立立在对能能源和物物质的大大量消耗耗的前提提下。随随着世界界人

17、口和和经济的的迅速增增长,人人的生存存质量不不断提高高,能源源消耗急急剧增加加,伴随随的能源源的巨大大消耗,大量未未经处理理的废物物排放到到环境中中,导致致环境污污染日益益严重。有限的的资源经经不住巨巨大的消消耗,引引发世界界范围内内的能源源危机。本世界界以来,特别是是二次世世界大战战以来能能源消耗耗总量直直线上升升。19950年年全世界界能源总总耗量为为26.64亿亿吨标准准燃料,平均每每人1.08tt标准燃燃煤;119755年世界界能源总总耗量为为85.7亿tt标准燃燃料,平平均每人人2.114t。近255年来,世界能能源消耗耗增长率率平均每每年为114%,大约十十多年增增长一倍倍。在能源

18、消消耗总量量中,建建筑耗能能占很大大比重。在发达达国家,建筑耗耗能占总总能耗的的25%-440%。而在建建筑耗能能中,供供暖、空空调、制制冷、供供热水的的能耗占占建筑能能耗很大大一部分分。以美美国为例例,建筑筑物(包包括住宅宅和商业业楼)消消耗的能能量占总总消耗能能量的333.66%,其其中用于于采暖553.33%(占占总能耗耗的177.9%),热热水供应应12%(占总总能耗的的4%),空调调7.44%(占占总能耗耗的2.5%),制冷冷6.55%(占占总能耗耗的2.2%),其他他20.8%(占总能能耗的77%)。也就是是说,建建筑物耗耗能中约约有800(占总总耗能的的26.6%)用于于采暖、空

19、调与与热水供供应。我我国的建建筑物能能耗占总总能耗的的比重也也达15520%。因此此,在建建筑物种种采用高高效节能能的空调调供热方方式对于于缓解目目前能源源紧张和和环境污污染问题题具有重重要意义义。我国国是一个个发展中中国家,随着经经济的发发展,城城市化进进程的推推进,我我国的新新建筑将将大大的的增加。据统计计,在11995520000期间间,我国国新住宅宅55亿亿,到到2.110年,新建住住宅将达达到1550亿。如此此巨大的的建筑面面积将带带来巨大大的建筑筑耗能。近年来来,我国国房间空空调器产产量持续续以年440%的的增长率率上升,长江中中下游地地区的空空调器和和热泵的的大量使使用已导导致该

20、地地区供电电出现部部分紧张张和短缺缺。太阳阳能用于于建筑采采暖、空空调等方方面对于于缓解目目前能源源紧张的的局面具具有重要要意义。世界各各国将发发展太阳阳能作为为一项重重要的能能源政策策,积极极鼓励利利用太阳阳能。自自19990年来来,世界界太阳能能市场年年增长116%,而同期期石油市市场增长长速度仅仅有1.4%,即太阳阳能也以以10倍倍于石油油业的年年增长速速度发展展。我国是一一个太阳阳能资源源十分丰丰富的国国家。我我国地处处北半球球,幅员员广大,大部分分地区位位于北纬纬45以以南。我我国各地地区我国国各地区区的太阳阳能辐照照量大致致在3334883771MJJ/a之间间,平均均58660M

21、JJ/a,年年日照小小时20000-330000小时。太阳能能的热利利用技术术见过多多年的发发展,已已成为太太阳能利利用技术术中最成成熟、应应用最广广泛、产产业化发发展最快快的领域域。这些些都是太太阳能热热泵应用用的有利利条件。四、 太阳能在在建筑采采暖中的的利用1. 太太阳能采采暖系统统 在在太阳能能的利用用进程中中已有不不少厂商商将太阳阳能应用用在建筑筑采暖上上,让太太阳能产产出高温温水向建建筑物供供暖,并并以付诸诸实施,不排除除其中的的商业运运作。但但实际效效果并不不理想,主要原原因是:其一在在冬季让让太阳能能产高温温水的效效率是很很抵的;其二能能源需求求与能源源供应的的不匹配配,即供供

22、暖需求求最大的的冬季恰恰恰是太太阳能资资源最少少的时候候,这样样单独用用太阳能能供暖就就需要安安装大量量的集热热器,成成本很高高;其三三在雨雪雪天气,太阳能能处于停停滞状态态,要满满足建筑筑物的符符合要求求,这样样就要给给系统增增容,一一般是附附加电加加热装置置,导致致耗电量量增加。2.太阳阳能热泵泵采暖系系统太阳能热热泵采暖暖系统是是利用集集热器进进行太阳阳能低温温集热(此时太太阳能集集热器的的集热效效率较高高),然然后通过过热泵,将热量量传递到到温度为为35-500的采采暖热媒媒中去。冬季太太阳辐射射量较小小,环境境温度很很低,使使用热泵泵则可以以直接收收集太阳阳能进行行采暖。将太阳阳能集

23、热热器作为为热泵系系统中的的蒸发器器,换热热器作为为冷凝器器,这样样就可以以得到较较高温度度的采暖暖热媒。太阳能热热泵采暖暖系统主主要特点点是花费费少量电电能就可可以得到到几倍于于电能的的热量,同时可可以有效效地利用用低温热热源,减减少集热热面积,这是太太阳能采采暖的一一种有效效手段。但是单纯纯的太阳阳能热泵泵系统也也存在这这其自身身难以解解决的缺缺点,即即在夜晚晚或雨雪雪天气里里,该系系统无法法提供热热能来源源,导致致系统无无法工作作。此时时就需要要配置大大功率的的辅助供供热装置置,如电电加热。这样系系统要增增容,能能耗升高高,投资资成本增增大。五、 太阳能空空气源热热泵采暖暖制冷系统统1、

24、太阳阳能空气气源热泵泵的技术术经济优优势 综综合上述述太阳能能采暖及及空气源源热泵系系统的优优势及不不足,如如何扬长长避短,充分发发挥太阳阳能的和和空气源源热泵的的优势,规避其其不足是是我们要要研究的的问题。通过对对太阳能能采暖和和空气源源热泵冷冷暖系统统优势和和不足的的分析将将其两者者有机的的结合起起来,将将大大提提高系统统对能源源利用的的效率,减少运运行成本本。该系统除除具备单单纯太阳阳能热泵泵系统和和空气源源热泵系系统的全全部优点点外,还还能起到到太阳能能在时间间上的转转移作用用,使系系统投资资成本降降低、运运行更合合理、能能节能。其技术经经济优势势主要表表现在以以下几点点:太阳能能热泵

25、系系统利用用太阳能能作为一一种地位位热源,是一种种巨大的的、可持持续的、清洁的的能源。可利用用廉价的的低温集集热器,集热器器蓄热作作为热泵泵的低位位热源,这样集集热器可可工作的的较低的的温度,集热器器的集热热效率较较高,在在相同的的负荷条条件下,太阳能能空气源源热泵较较纯粹的的太阳能能采暖系系统要小小的多。此外我我国的太太阳能热热水器产产业和空空气源热热泵产业业已相当当成熟,可利用用现有产产品。太阳能能空气源源热泵可可利用太太阳能作作为辅助助低位热热源,克克服了目目前广泛泛应用的的空气源源热泵在在低温下下性能差差和结霜霜的问题题。热泵本本身是一一种节能能型的空空调供暖暖系统,太阳能能空气源源热

26、泵在在室外低低温时可可使用太太阳能作作为热泵泵的低位位热源,热泵的的制热性性能系数数会有较较大的提提高,其其节能特特性会有有进一步步升高。太阳能能空气源源热泵系系统可冬冬季供暖暖、夏季季制冷、春夏秋秋三季供供应生活活热水,设备利利用率高高。2.系统统整体方方案说明明太阳能空空气源热热泵采暖暖系统是是利用太太阳能集集热器在在白天晴晴好天气气集热并并储存起起来,等等到夜晚晚或低温温天气里里使用。在白天室室外温度度较好的的情况下下使用空空气源向向建筑物物供暖低低位热源;在在室外温温度恶化化的时候候,空气气源热泵泵运行工工况恶化化,能效效比急剧剧下降,此时停停止空气气源部分分的工作作,转而而启动太太阳

27、能系系统,作作为向建建筑物供供暖的低低温热源源。始终终保持热热泵的高高能效比比。 在非非采暖季季节,太太阳能部部分可用用来产生生生活热热水;夏夏季机组组可转换换成制冷冷模式向向建筑物物供冷。3.系统统技术说说明由于太阳阳能供暖暖系统中中太阳能能在冬季季能流密密度小同同时受天天气影响响必须配配备常规规辅助能能源,常常规能源源的功率率需保证证在完全全没有太太阳能时时满足建建筑供暖暖需求。空气源源源热泵泵供暖系系统在冬冬季运行行时室外外换热系系统效率率低热源源侧气温低影影响热泵泵机组性性能系数数。本系系统将太太阳能系系统与空空气源热热泵系统统优化组组合在一一个系统统,对于于太阳能能部分提提高了太太阳

28、能系系统的供供暖保障障率,降降低了常常规能源源配备功功率,对对于空气气源热泵泵系统提提高了热热泵机组组的工作作效率。本系统设设计在满满足建筑筑供暖、制冷的的基础上上,在春春夏秋三三季可以以提供生生活热水水。4、太阳阳能空气气源热泵泵的系统统形式 根据使使用侧实实施形式式可分为为太阳能能空气源源热泵多多联机系系统和太太阳能空空气源热热泵水源源系统。使用侧侧直接为为氟路循循环的我我们称之之为太阳阳能空气气源热泵泵多联机机系统;使用侧侧为水路路换热循循环的我我们称之之为太阳阳能空气气源热泵泵水源系系统。如图: 太阳能能空气源源热泵多多联机系系统系统组成成:1太太阳能集集热器(平板型型、真空空管型)

29、2辅辅助常开开电磁阀阀 33排空常常开电磁磁阀 4太阳阳能循环环泵 5集热热水箱 6水水源侧电电磁阀(常闭) 77氟水换换热器 8气气源侧电电磁阀(常闭) 99空气源源换热器器 110电子子膨胀阀阀 111变频频压缩机机 TT1集热器器温度传传感器 T22集热水水箱温度度传感器器12储储液罐 133四通阀阀换向阀阀 114室内内机 14DD联动电电磁阀太阳能空空气源热热泵水源源系统系统组成成:1太太阳能集集热器(平板型型、真空空管型) 2辅辅助常开开电磁阀阀 33排空常常开电磁磁阀 4太阳阳能循环环泵 5集热热水箱 6水水源侧电电磁阀(常闭) 77氟水换换热器 8气气源侧电电磁阀(常闭) 99

30、空气源源换热器器 110电子子膨胀阀阀 111变频频压缩机机 TT1集热热器温度度传感器器 TT2集热热水箱温温度传感感器122储液罐罐 113四通通阀换向向阀 14室室内机5、系统统工作原原理以太阳能能空气源源多联机机系统为为例来说说明其工工作原理理 太太阳能循循环部分分 有有1、22、3、4、55组成太太阳能集集热温差差循环,具体工工作方式式为,当当T1太太阳能集集热器温温度与TT2集热热水箱温温度的差差值达到到设定上上限(TT1-TT27)时,4太阳阳能循环环泵启动动,当两两者差值值达到下下限(TT1-TT23)时,4停止止;3排排空常开开电磁阀阀与4太太阳能循循环泵联联动启停停,即在在

31、4得电电运行时时,3得得电关闭闭,4停停止时33失电开开启,此此时系统统管路中中的水会会通过排排回水箱箱,这样样既起到到了冬季季排空防防冻的功功能又避避免了水水锤对太太阳能循循环泵影影响,延延长了水水泵的使使用寿命命。 制制冷循环环:在夏夏天制冷冷时电磁磁阀6关关闭,电电磁阀88开启,此模式式下7水水源换热热器不工工作;室室内机采采用一拖拖多的形形式,可可根据建建筑物要要求配备备室内机机的数量量。 室室内机114与联联动电磁磁阀144D联动动控制,当室内内机开启启时,电电动电磁磁阀开启启,室内内机产生生的制冷冷剂蒸汽汽经133四通换换向阀和和12储储液罐呗呗11压压缩机抽抽走升温温升压后后再经

32、113四通通换向阀阀到9气气源换热热器冷凝凝冷却成成制冷剂剂液体,经8气气源侧电电磁阀,到100电子膨膨胀阀节节流降压压,变成成低温低低压的制制冷剂液液体(含含少量的的闪发性性气体),在进进入室内内机吸热热气化,制冷剂剂气体又又被压缩缩机抽走走,如此此循环实实现制冷冷。制热循环环:又四四通换向向阀来切切换制冷冷制热模模式,在在天气状状况较好好的情况况下,气气源换热热器工作作,此时时只提取取空气中中热量来来向房间间供热,而太阳阳能部分分用来蓄蓄热,等等到夜晚晚空气源源工况恶恶化时启启用水源源换热器器。8气源电电磁阀与与9气换换热器联联动控制制,制冷冷剂在气气源蒸发发器中气气化成气气体后经经13、

33、12被被压缩机机11抽抽走升温温升压变变成高温温高压的的制冷剂剂蒸汽后后,经113、114D到到14室室内机冷冷凝冷却却放热,(向房房间供给给热量),制冷冷剂蒸汽汽液化后后,经110电子子膨胀阀阀节流降降压成低低温低压压的制冷冷剂液体体(含少少量的闪闪发性气气体),使制冷冷剂在低低温下气气源换热热器吸收收热量成成为可能能,制冷冷剂在气气源换热热器吸热热气化后后被压缩缩机抽走走,如此此循环实实现制热热。当水水源换热热器启动动的时候候,辅助助电磁阀阀2关闭闭,排空空电磁阀阀3开启启,太阳阳能循环环泵4启启动,目目的是为为了加强强水箱内内水的循循环流动动曾强换换热器的的换热效效果。非采暖季季节太阳阳

34、能部分分可用来来产生生生活热水水。太阳能空空气源热热泵水源源系统的的工作原原理与多多联机系系统基本本相同在在此不再再赘述。6.系统统设计关关键点:设计本系系统首先先要准确确计算建建筑供暖暖热负荷荷,其次次根据太太阳能集集热器单单位面积积得热量量及热泵泵所需热热源的供供热量计计算系统统所需的的集热器器面积。同时考考虑夏季季多余热热量的使使用问题题。系统特点点:该系统通通过太阳阳能集热热系统空空气源系系统同为为热泵机机组提供供低位热源源,有效效的提升升了单一一采用太太阳能或或空气源源热泵系系统供暖暖的能源源利用率率。通过太阳阳能集热热器的高高效工作作在冬季季可以为为热泵提提供热源源,再通过热热泵这

35、一一高效能能量提升升设备在在太阳能能采暖系系统中的的应用可可以使太太阳能集集热器在在25度以以下的温温度区间间工作提提高了太太阳能集集热的效效率,同同时也相相应提高高了太阳阳能采暖暖系统配配常规能能源方式式的能源源利用效效率。本系统在在夏季工工作时会会产生大大量的生生活热水水,除能能满足本本户使用用外还可可以向外外供应。7、系统统特点(1)节节省占地地,整套套系统结结构紧凑凑,无需需设置设设备机房房,系统统设备放放置在房房顶即可可;(2)环环保,供热时时省去了了锅炉房房系统,没有燃燃烧过程程,避免免了排烟烟污染,供冷时时省去了了冷却塔塔,避免免了冷却却塔噪音音及霉菌菌污染;(3)与与建筑物物易

36、结合合,整体体效果协协调、美美观;(4)充充分利用用太阳能能,价廉廉易得无无污染,属可再再生能源源;(5)安安全:无无燃烧设设备,从从而不存存在爆炸炸,燃烧烧的隐患患;(6)全全套系统统采用智智能微电电脑控制制,可实实时监测测其集热热器温度度、集热热水箱水水温、房房间温湿湿度等,数据经经处理后后由控制制器发出出命令到到各控制制末端,使机组组达到最最佳的运运行效果果,提高高房间的的舒适程程度。机机组运行行、切换换灵活,具备各各种故障障报警及及保护功功能;(7)全全自动运运行、无无人值守守;(8)少少维护、寿命长长(可达达25年)、安安全可靠靠。六、 经济性分分析以北京1100mm2的家庭庭125

37、5天总耗耗热量为为例:房间热热负荷取取50ww/平方方米,则整个采采暖季所所需的热热能为:1000m21255d24hh360000.005kww=54400万万kJ,为获得得这么多多热量,选用不不同的采采暖方式式,耗用用的燃料料不同,燃烧效效率不同同,能源源成本不不同。现现将1000m22的家庭庭采用不不同方式式供暖成成本计算算如下:能源煤炭天然气石油柴油电锅炉空气源热热泵地源热泵泵太阳能空空气源热热泵单位KgMMKgKwhKwhKwhKwh热值(KKJ)20900036000048566643122436000360003600036000效率0.60.90.90.90.955245单价(

38、元元)0.31.6330.4550.4550.4550.455100总费用用(元)12911262223706641744710553375516877.513500由上表可可见,燃燃煤供暖暖最经济济,但是是由于北北京地区区已经限限制燃煤煤使用,且燃煤煤需要占占用较大大的燃料料堆放面面积,使使用过程程中存在在着污染染和安全全隐患,综合比比较采用用太阳能能空气源源热泵为为最佳选选择。七、 结论太阳能和和空气源源作为可可再生能能源,对对其的提提取和利利用无需需任何的的成本,在建筑筑节能领领域的应应用发挥挥着越来来越重要要的作用用。从大的的方面来来讲它是是解决我我国能源源和环境境问题的的重要措措施之一一;从小小的方面面来讲它它是解决决居民在在采暖、制冷、制备生生活热水水问题上的最节能能、最环环保、最最经济的的选择。太阳能能空气源源热泵系系统其相相对低廉廉的造价价和能源源的高效效利用必必将在建建筑中得得到广泛泛的应用。20

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