太阳能热水工程与空气源热泵机组_secret

空气源热泵作为太阳能热水系统辅助热源初探摘要空气源热泵作为太阳能热水系统辅助热源，弥补了常规太阳能热水系统的缺陷，特别适用于充分利用太阳能的前提下，仍然需要大量使用辅助热源的太阳能热水系统。

两者有机结合，既可充分利用太阳能，又可节约辅助能源，最大限度降低运行成本，节省费用。

关键词空气源热泵太阳能辅助热源集热容积储热容积中图分类号：tk511 文献标识码：a 文章编号：1简介空气能热泵热水机是继电、燃气、太阳能后的第四代热水器，用一度电可以获取4度电产生的热量，是一种非常高效节能的新型产品。

如果全国25%的家庭换用热泵热水机，一年就可节约电能约1420亿千瓦时（三峡电站2008年发电量才808亿千瓦时，相当于为国家建立了一个半的三峡电站；相当于节约了1730万吨标准煤；减少二氧化碳排放3690万吨，减少二氧化硫排放14.7万吨。

空气能热泵热水器以电能为工作能源，热源来自空气中热能，不存在任何污染；运行过程中水电完全隔离，靠铜管导热，使用绝对安全；工作过程主要热量由空气中取得，同时电热能也转换为热量，因此它加热同样体积热水所需费用非常低。

2优点太阳能集热系统的最大优势在于，在日照充足条件下，整个系统运行成本几乎为零，这也是在太阳能比较丰富的地区以太阳能作为生产热水主要能源的重要原因。

其缺点在于，当天气条件不利（如光照不足、夜间等情况）或者屋面可放置集热器面积有限时，只能依靠辅助热源进行加热。

空气源热泵热水机组与太阳能集热系统相比，最大优势在于只要室外环境温度在机组运行范围内（-10～50℃）就可以全天候直供热水，弥补了太阳能本身存在的缺陷；同时在相同条件下，机组占地面积远小于太阳能集热板的占地面积。

可见，空气源热泵作为太阳能集中热水系统辅助热源最大特点是，弥补了常规太阳能热水系统的缺陷，且其本身具有节能性。

因此，将空气源热泵作为太阳能集中热水系统辅助加热系统特别适用于太阳能较丰富、年平均气温在20～30℃地区，在充分利用太阳能的前提下，仍然需要大量使用辅助热源的太阳能热水系统，如酒店、病房楼等需要24小时热水供应，且夜间热水用水量较大的建筑热水系统。

本科毕业设计论文题目太阳能辅助空气源热泵热水供应系统设计学院名称机械电子工程学院专业班级热能与动力工程学生姓名学号指导教师填表时间： 2014 年月日摘要目前，太阳能辅助空气源热泵热水系统已经在建筑中得到广泛推广。

太阳能辅助空气源热泵系统实现了空气和太阳能两种可再生能源的综合利用和优势互补，是一种高效洁净的新型热水制备方式。

本设计在简述国内外太阳能辅助空气源热泵系统研究的基础之上，设计了满足该居民楼全年供应热水要求的太阳能—空气源热泵热水供应系统运行方案，设计了平板型太阳能集热器；对热泵系统中，建立压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀数学模型，并编制了冷凝器、蒸发器的仿真程序；最后对系统进行经济性分析；其中重点是冷凝器、蒸发器的结构设计，以及仿真编程和系统的经济性分析。

本设计设计的太阳能空气源热泵热水供应系统中，包括太阳能热水供应回路和空气源热泵热水供应回路；太阳能优先供应热水，当太阳能供应不足时，空气源热泵再供应热水，最大化的使用太阳能。

对系统进行经济性分析，计算出传统方式和本系统的全年总费用、初投资，得出投资回收年限，表明该系统具有节能，经济的优势。

关键词：太阳能；空气源热泵；蒸发器；冷凝器；性能分析ABSTRACTNow the solar assisted air source heat pump hot water system has been widely spread in the building. Solar-assisted air source heat pump system realized the utilization and complementary advantage of two renewable energy：air and solar，being a new and high efficient preparation method.This design introduces the solar-assisted air source heat pump system at home and abroad research. Operation scheme of solar hot water - air source heat pump hot water supply system meet the residential building year-round water-supply. This subject also designed a flat solar collector and established mathematical model of compressor, condenser, evaporator, expansion valve. This paper compiles the condenser, evaporator simulation program. Finally the design makes analysis efficiency of system, which focuses on the simulation programming and the structure design of the condenser and evaporator, and systems analysis of the economy.Solar air source heat pump hot water supply system designed in this paper composed of the solar hot water supply loop and air source heat pump hot water supply loop. Solar energy supply hot water first. When the solar energy supply is insufficient, the air source heat pump supplies ho t water. System is maximize used of solar energy, to achieve the purpose of energy saving. Economic analysis calculates total cost of the traditional way and the annual, then we get it’s the investment recovery period. Above all results indicated that the system has the energy saving and being economical.Key words: Solar energy; Air source heat pump; Evaporator; Condenser;Performance analysis目录摘要 (2)ABSTRACT (3)1 绪论 (1)1.1 本课题的研究目的及意义 (1)1.2太阳能辅助空气源热泵系统的研究现状 (2)1.3 本设计的主要研究内容 (4)2 太阳能辅助空气源热泵热水系统方案 (6)2.1 太阳能辅助空气源热泵热水系统要求 (6)2.2 热水供应系统方案设计 (7)2.3本章小结 (9)3太阳能集热器数学模型及结构设计 (10)3.1设计参数 (10)3.2 平板型太阳能集热器的数学模型 (11)3.3 平板型太阳能集热器结构 (17)3.4本章小结 (19)4 热泵装置各部件数学模型 (19)4.1 压缩机数学模型 (20)4.2 蒸发器数学模型及仿真 (23)4.3冷凝器数学模型及仿真 (33)4.4膨胀阀模型 (40)4.5辅助电加热器的选取 (42)4.6 本章小结 (42)5.系统节能性和经济性分析 (43)5.1 系统的节能性分析 (43)5.2系统的经济性分析 (45)5.3 本章小结 (46)6 总结与展望 (47)参考文献 (49)致谢 (51)附录一 (52)英文翻译 (52)附录二 (67)蒸发器仿真程序 (67)1 绪论进入21世纪世界对能源的需求越来越大，然而化石能源（如煤炭、石油、天然气等）面临枯竭的困境，并且化石能源的燃烧也会对大气造成污染。

太阳能与空气源热泵技术应用标准随着全球能源危机和环境问题的日益严重，可再生能源和节能技术成为了研究的热点。

太阳能和空气源热泵技术作为两种重要的可再生能源技术，在建筑、农业、工业等领域得到了广泛应用。

为了规范太阳能和空气源热泵技术的应用，提高其性能和安全性，制定相应的技术应用标准至关重要。

本报告将详细介绍太阳能与空气源热泵技术应用标准，以期为相关领域的研究和实践提供参考。

本报告详细介绍了太阳能与空气源热泵技术应用标准，包括太阳能热水系统标准、太阳能光伏发电系统标准、空气源热泵机组标准和空气源热泵热水系统标准等。

这些标准的制定和实施将有助于规范太阳能与空气源热泵技术的应用，提高其性能和安全性。

同时，随着技术的不断进步和创新，未来太阳能与空气源热泵技术的应用将更加广泛和深入。

我们期待在未来的发展中，太阳能与空气源热泵技术能够为全球能源危机和环境问题提供更加有效的解决方案。

一、太阳能与空气源热泵技术应用标准太阳能热水系统标准太阳能热水系统是利用太阳能将水加热的系统，广泛应用于家庭、学校、医院等场所。

为了确保太阳能热水系统的性能和安全性，应遵循以下标准：（1）系统设计应考虑到当地的气候条件、建筑结构、使用需求等因素，确保系统能够充分利用太阳能资源。

（2）太阳能集热器应选用高效、耐用的材料，并具备防冻、防腐蚀等功能。

（3）热水系统应配备适当的保温措施，减少热量损失。

（4）系统应具备自动控制和安全保护功能，确保使用安全。

太阳能光伏发电系统标准太阳能光伏发电系统利用太阳能光照射在光伏电池上产生电能，为建筑物提供电力。

为了确保太阳能光伏发电系统的性能和安全性，应遵循以下标准：（1）系统设计应考虑到当地的光照条件、建筑结构、电力需求等因素，确保系统能够充分利用太阳能资源。

（2）光伏电池应选用高效、耐用的材料，并具备防风、防雨等功能。

（3）发电系统应配备适当的保护措施，防止过载、短路等故障。

（4）系统应具备自动控制和远程监控功能，方便管理和维护。

太阳能加空气能中央热水工程设计预算书东莞市发辉热水器设备厂一、设计方案说明1、工程名称：广西酒店热水工程1）日用热水总量：17吨（190间客房，每间客房85升水设计）2）用热水方式：花洒3）热水供给方式：不定时供应热水4）冷水计算温度：15℃；5）热水计算温度：55℃；6）太阳能产水量：8 L/日/ 管9）FH-SKR100型10P循环机组技术参数17吨热水空气能主机选择2台10匹主机，2台10匹机制热量为76KW。

此表中的额定制热量和产热水量为环境温度10℃、湿球温度10℃、冷水温度15℃、热水温度55℃时的测试数据。

2、设计方案2.1设计方案：根据用户的要求，结合贵方用热水特点，从热泵、太阳能集热器合理布局及优化设计等技术经济角度考虑，结合太阳能、空气能热水系统特点及我方现场实际勘察情况，为了实现节能和有效降低日常运行费用，同时保证可靠供应热水并延长系统设备的使用寿命，我方高级技术设计人员特此为本项目提供了太阳能-热泵中央热水系统优化设计方案，具体说明如下：本优化设计对太阳能按春、夏、秋三季晴天情况下能基本满足正常热水供应来配置集热器数量（阴雨天或日照不足情况下通过热泵机组来进行辅助加热），为保证系统在冬季最不利情况下仍能满足正常热水供应，系统配备足够的高效空气源热泵机组进行辅助加热。

太阳能系统按照温差循环相结合方式工作，由一级太阳能储热水箱以定量、定时方式为二级热泵辅助加热储热水箱补水。

系统以太阳能为主热泵为辅，不仅太阳能、热泵皆可在有效时段高效率独立工作，又能相互弥补。

本优化设计，充分利用太阳能集热器在日照有效时间来加热冷水，因为热泵机组不同于锅炉加热设备，同等投资条件下，热泵机组单位时间的产热量远低于锅炉类加热设备的出热量，所以，太阳能热水系统用热泵作辅助时，要想初期投资不致过大就须尽可能延长热泵机组工作时间，对此，可以按照近似相等原则，把系统总用水量按照太阳能集热器每日8～10小时有效加热时间，分批（定量）先由太阳能系统进行预加热（一次加热），一级太阳能储热水箱的水经过太阳能系统预加热后，通过过渡水泵将一级储热水箱中的水分批定量补给二级储热水箱，按照补入水温情况，再由热泵热水机组以定温方式作定温加热（二次加热）；这样热泵与太阳能系统均可在日照有效时间或环境温度较高的时段同时工作，既达到了最大限度利用太阳能，又能使热泵机组工作时间相对延长，合理的解决热泵机组单位时间产水量较小的问题，能够控制初期投资在一定范围内，实现环保节能的目的。

太阳能与空气源热泵完美结合的中央热水系统太阳能与空气源热泵完美结合的中央热水系统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，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。

平板集热器是应用比较早的一种太阳能集热装置，一直以来也是世界太阳能市场的主导产品，广泛应用于各种低温热水加热领域，但随着真空管太阳能集热器的出现，受其自身结构的局限，在集热效率上已不具备优势，因防冻问题以及集热性能受季节和环境影响较大，目前主要在南方冬季气温较高的地区应用，在北方寒冷地区冬季运行效果欠佳，不推荐在大型热水工程中应用。

U型管式真空管集热器、热管式真空管集热器和直流式真空管集热器是在全玻璃真空管集热器基础上发展起来产品，三者的共同特点都具有比较高的集热效率，以金属作为吸热体，可以承压运行，但从集热效率、防漏、防垢、耐久性、安全性、可靠性、安装维护难度等方面进行综合评价，热管式真空管集热器是最适宜在中央热水供应系统中采用的太阳能集热器类型，U型管式真空管集热器和直流式真空管集热器次之。

热管式真空管集热器利用热管传热，干性连接，管内不走水，具有热容小、传热快、耐冰冻、耐热冲击、承压强、保温好、无渗漏、易维护等优点，U型管式真空管集热器和直流式集热器利用真空管内同心套管直接对工质加热，除了具有运行温度高、承压能力强和耐热冲击性能好等特点外，其集热效率高于其它形式的集热器，并且可以水平安装，简化安装支架，减少安装场地面积，避免集热器影响建筑外观，在太阳能和建筑结合方面具有较强的适应性，但其安装程序比热管式真空管集热器复杂，接口较多，运行中有漏水隐患，系统维护成本相对较高。

空气源热泵+太阳能热水系统的效益研究随着气候变化和环保意识的增强，可再生能源和能效化技术成为发展趋势。

本文研究了空气源热泵和太阳能热水系统的优劣之处，并探讨了其效益。

空气源热泵采用空气中的热能，将室外空气抽取并通过热交换器进行加热，再将加热后的空气通过蒸发器回收热量，达到供暖、制冷和热水生产的目的。

空气源热泵的显著优势是能够根据需要快速提供温度可调的暖气、热水和冷气，同时具备高效、环保、安全、省电等优点。

另外，它的安装、使用和维护成本低，占据面积少，可靠性强，适用于多种场所。

太阳能热水系统通过将太阳辐射能转化为热能，将水加热，用于日常生活和制造业。

太阳能热水系统的优势是可再生、清洁、低维护成本、不受能源补贴政策影响等。

然而，由于太阳能热水系统对太阳照射量和温度的依赖性，其经济性和效率往往受到气候条件、容量和性能的限制。

此外，其装置占据面积大，需要配套样板进行保护。

将空气源热泵和太阳能热水系统相结合，可以充分利用二者的优势，改善其缺点，提高其效益。

空气源热泵和太阳能热水系统相结合的优势主要有以下几点：1.稳定性高。

无论天气多么恶劣，空气源热泵均可稳定地采集周围温度，并将其转换成能量，太阳能热水系统也可以稳定地利用太阳辐射能进行加热；2.效率高。

两者的搭配可有效地加强热水供应的能力，提高热回收率，大大降低造成的浪费；3.节能环保。

结合后，无需使用任何化石燃料，减少了温室气体的排放，避免了环境污染和资源浪费；4.省钱实惠。

空气源热泵的使用成本很低，太阳能热水系统的安装和维护成本也较低，两者的搭配可以在大大降低系统的使用成本方面提供帮助。

通过以上的研究，我们可以看出，将空气源热泵和太阳能热水系统相结合是非常有益的。

它们可以充分发挥彼此的优势，减少不足，并提高能源利用效率。

在未来的建筑和工业用途中，这种集成应用将能够获得更广泛的应用。

空气源热泵加太阳能酒店热水系统设计1.引言酒店作为一种大规模的商业建筑，对热水需求量较大。

传统的热水供应方式使用电热水或燃气热水锅炉，存在能源消耗大、排放物多的问题。

为了解决这些问题，本设计提出了一个空气源热泵加太阳能的酒店热水系统方案。

2.系统组成和工作原理本系统由空气源热泵和太阳能热水系统两部分组成。

空气源热泵负责提供基础的热水供应，太阳能热水系统则作为辅助供热的方式。

2.1空气源热泵空气源热泵是一种利用空气中的热能来加热水的装置。

它由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀组成。

工作过程如下：空气中的热量通过蒸发器吸收，然后通过压缩机压缩，释放到水中，形成高温的热水。

最后，通过冷凝器对压缩机排放的废热进行回收，提高能量利用效率。

2.2太阳能热水系统太阳能热水系统包括太阳能集热器和热水储存设备。

太阳能集热器通常由一系列的太阳能真空管组成，它们可以吸收来自太阳的辐射，将其转化为热能。

这些热能通过循环泵传输到热水储存设备中，供酒店使用。

3.设计考虑在设计酒店热水系统时，需要考虑以下几个因素：3.1热水需求量根据酒店的客房数量、平均入住率和客房内的热水用量，可以预测出酒店每天的热水需求量。

这个需求量可以作为设计热水系统的参考。

3.2空气源热泵容量根据酒店的热水需求量和空气源热泵的性能参数，可以计算出所需的空气源热泵容量。

这个容量应该足够满足酒店的基本热水需求。

3.3太阳能集热器数量根据酒店的日热水需求量和太阳能集热器的性能参数，可以计算出所需的太阳能集热器数量。

这个数量应该足够满足酒店的辅助热水需求。

4.系统设计步骤根据以上的设计考虑因素，可以进行下面的系统设计步骤：4.1确定热水需求量根据酒店的客房数量、平均入住率和客房内的热水用量，可以预测出酒店每天的热水需求量。

4.2计算空气源热泵容量根据酒店的热水需求量和空气源热泵的性能参数，可以计算出所需的空气源热泵容量。

4.3计算太阳能集热器数量根据酒店的日热水需求量和太阳能集热器的性能参数，可以计算出所需的太阳能集热器数量。

空气源热泵与太阳能联合供暖系统分析摘要：以我国北方典型城市天津为例，提出了一种空气源热泵与太阳能联合供暖系统形式。

以天津地区某典型住宅为例，分析了该住宅采暖季的所需热负荷。

结果表明热泵机组具有较好的运行性能，但太阳能贡献率偏低。

关键词：空气源热泵；联合供暖；蓄热水箱引言随着近几年全国各地雾霾现象频发，煤改电已成为北方采暖发展趋势，关注低碳能源的开发与利用，如何有效利用更清洁的能源将是解决能源与环保难题的重要手段。

常规太阳能供暖系统易受气候影响，不能全天运行。

近几年流行的空气源热泵作为一种高效节能装置，将其与太阳能供暖系统有机结合起来，可弥补太阳能供热的不足。

本文针对天津地区典型住宅，综合近50年天津地区局地气候变化特征，提出一种太阳能与空气源热泵联合的供暖系统，将二者有机结合起来并利用蓄热水箱的储热作用，提出一种适用于寒冷地区供暖的系统形式——空气源热泵与太阳能联合供暖系统。

相比单一的冷热源系统，空气源热泵与太阳能联合供暖系统能够实现太阳能、空气能的优势互补。

太阳能集热器对于蓄热水箱的季节性蓄热，减小了空气源热泵机组在冬季的运行时间，节约能源。

空气源热泵机组在阴天时对蓄热水箱的蓄热功能，保障了用户一年四季的供暖需求。

并且，空气源热泵能够从空气中吸取热量，大大减少了太阳能集热器以及蓄热水箱的体积，降低了太阳能集热器的初投资费用。

太阳能集热器的使用，增加了空气源热泵的换热效率，解决了空气源热泵在低温环境下中容易结霜的难题，二者有机结合使得煤改电的策略得以顺利进行。

1 系统构成如图 1，为空气源热泵-太阳能联合供暖系统示意图，其中包括：热泵机组，太阳能系统以及用户侧装置。

太阳能系统连接空气源热泵机组以及用户侧装置，太阳能系统包括太阳能集热器，蓄热水箱以及太阳能-蓄热水箱侧盘管。

蓄热水箱内部有两个盘管为其进行加热，一个为太阳能-蓄热水箱侧盘管，另一个为蓄热水箱-末端侧盘管。

其中蓄热水箱-末端侧盘管为蓄热水箱与末端或者是空气源热泵与蓄热水箱换热的加热盘管。

太阳能-空气源耦合热泵系统探究一、引言近年来，随着能源危机的日益突显和环境问题的不息加剧，人们对于可持续能源的探究与开发日益重视。

太阳能及热泵被广泛视为解决能源和环境问题的重要途径之一。

太阳能是最为广泛和潜力最大的可再生能源之一，而热泵则是一种高效节能的供温顺制冷技术。

将太阳能与热泵相耦合，可以进一步提高能源利用效率，缩减对传统能源的依靠，具有重要的理论意义和实际应用价值。

二、太阳能-空气源耦合热泵系统的原理太阳能-空气源耦合热泵系统是将太阳能集热器与空气源热泵系统相结合，利用太阳能的热量和空气源热泵的工作原理，实现热能的收集和高效转换。

该系统主要包括太阳能集热器、空气源热泵、储热装置、输配系统和控制系统等组成。

太阳能集热器主要用于收集太阳能热量，通过对太阳辐射的吸纳和转换，将太阳能转化为热能。

常见的太阳能集热器有平板式、真空管式和塔式等，其工作原理大致相同，即利用太阳辐射将热能转化为流体的热量。

空气源热泵是将环境空气中的热量转移到室内或室外，实现供暖、制冷和热水等功能。

其工作原理是通过压缩机、膨胀阀、蒸发器和冷凝器等组件的协同作用，实现热能的传递和转换。

在空气源热泵系统中，环境空气作为热源，通过蒸发器中的制冷剂吸热，经压缩机的压缩，高温高压蒸汽进入冷凝器释放热量，并通过膨胀阀降温柔蒸发器吸热循环。

储热装置用于储存从太阳能集热器和空气源热泵中收集的热能，在需要时向建筑物供应热量。

常见的储热装置有水箱、蓄热墙和地源换热器等。

输配系统将热能从储热装置输送到建筑物的不同用热系统中。

控制系统通过对太阳能集热器、空气源热泵、储热装置和输配系统等的控制，实现系统的稳定运行和节能控制。

三、太阳能-空气源耦合热泵系统的优势与应用太阳能-空气源耦合热泵系统具有以下几个优势：1. 高效节能：太阳能的利用和热泵的工作原理相结合，可实现热能的高效收集和转换，显著提高能源利用效率，达到节能减排的目标。

2. 多功能：该系统既可以实现供暖，又可以实现制冷和热水等多种功能，在满足不同季节和不同需求的同时，提高了整体能源利用效率。

太阳能与空气源热泵综合设计案例综合利用太阳能和空气源热泵可以实现能源的高效利用和环保节能，适用于家庭供暖和热水系统。

下面是一个关于太阳能与空气源热泵综合设计的案例。

1.项目概述：该项目是一座1000平方米的房屋供暖和热水系统的改造项目，由于传统的能源系统成本高，且对环境有一定影响，因此决定采用太阳能与空气源热泵综合利用的方式进行改造。

2.设计方案：（1）太阳能系统：安装太阳能光伏电池组织系统，利用太阳能发电，将电能储存起来，供给整个系统运行。

将太阳能的电能和热能转换成燃气或电能，然后供给空气源热泵进行工作。

（2）空气源热泵系统：安装空气源热泵系统，利用空气中的热能进行供暖和热水的加热。

通过抽取外部的低温空气，经过空气源热泵系统内部的循环压缩，使得温度升高，然后将热能传递到房屋供暖和热水系统中。

3.系统运行原理：太阳能光伏电池组织系统将太阳能转换成电能，供给空气源热泵系统的压缩机和风扇运行。

太阳能系统还可以将多余的电能储存起来，使用时直接供给家庭用电。

空气源热泵系统从外界低温空气中吸热，通过压缩升温，然后将热能传递到家庭供暖和热水系统中。

热能的传递通过水泵和高效换热器完成。

4.系统特点：（1）高效节能：太阳能光伏电池组织系统和空气源热泵系统能够高效地将太阳能转化为电能和热能，实现能源的高效利用和节能。

（2）环保节能：太阳能和空气为可再生资源，利用它们进行供暖和热水的加热可以减少对传统能源的依赖，减少二氧化碳的排放，保护环境。

（3）稳定可靠：太阳能与空气源热泵的综合利用能够在不同天气条件下保持稳定的供暖和热水供应，不受季节和气温变化的影响。

（4）经济可行：虽然太阳能和空气源热泵的安装成本较高，但是可以通过节能和减少能源消耗来实现长期的经济效益。

总结：太阳能与空气源热泵的综合利用对于提高能源利用效率，保护环境有着重要的意义。

通过以上案例的设计方案以及系统特点，可以看出综合利用太阳能和空气源热泵可以为家庭供暖和热水系统提供高效、稳定和经济的解决方案。

空气能结合太阳能热水工程案例空气能热泵热水器作为新型的节能产品，在热水工程和采暖项目中正越来越为普通老百姓认可和首选。

在采暖(热水)项目中，作为热源的提供者，热泵具有全天候工作的优点，但由于热泵是采用蒸汽压缩，逆卡诺循环的原理，压缩机的能耗在冷凝条件相同的情况下，主要是受蒸发压力的影响，蒸发压力越高，能耗越高，就是说，对空气能热泵来说，环境空气温度越高，能耗越高。

然而，对于太阳能来说，环境温度越高，一般来说，就是日照强度越高，太阳能制热水能力越强，并且，太阳能热水器，在产热水过程中，全部为免费使用，但当日照强度不够时，太阳能的产热水能力将大为降低。

综合这两种热水器的优缺点，将空气能热泵和太阳能结合使用，是目前热水工程最优的节能方案。

我们在上海一家度假村做的一个热泵加太阳能的热水工程，从使用情况来看，节能效果明显，下面，我们来细述这个方案的实施过程。

本项目是上海横沙岛度假村的洗漱生活热水的节能改造工程。

原来洗漱热水供应是采用锅炉蒸汽供热水，能耗高，污染大，急需进行节能改造。

甲方要求在满足热水使用的条件下，最大可能的节能和最优的投资方案。

针对该项目，通过施工现场的考察，并经过与甲方深入地交流，了解现阶段的热水使用情况和能耗情况。

我们制定了空气能热泵热水器加太阳能的方案。

选用该方案，主要基于以下的考虑：1.甲方为度假村，光照充足，太阳能和热泵主机安装在一个三层独立标准套房的房顶上，楼面安装面积400-500㎡，安装地方太阳无遮挡，满足太阳能的安装条件。

度假村共28栋别墅客房，58间标准双人间，客房满员260人。

2.节能改造计划采用目前最节能的太阳能热水器和空气能热泵热水器结合方式，使得运行费用最低。

一、计算热水热负荷和热泵主机的选型：a)工程热水日用水量：该工程按客房满员260人，人日均60L热水计算。

V=260X60=15600L≈15t。

b)工程热水热负荷计算：每天的热水用水量约为15t。

自来水温度按全年平均12.7℃计算，热水出水度为55℃，则每天的热水热负荷为：Q=V·c·(tr-tl)/860=15000×1×(55-12.7)/860≈738kW式中：Q——热负荷量(kW);V——热水量(L);C——水的比热，取1kcal/(L·℃);Tr——热水温度(℃);tl——冷水(自来水)温度(℃)C)机组选型，计算机组台数和工作时间空气能热泵热水器选用KFXRS-19Ⅱ机组。

太阳能及空气源热泵综合设计方案及对策1.系统选型：选择适合的太阳能及空气源热泵系统，包括太阳能电池板、蓄热装置、空气源热泵机组和控制系统。

需考虑建筑物的能耗需求和可再生能源的可获得性。

2.建筑物设计：在建筑物设计过程中考虑太阳能及空气源热泵系统的安装和运行所需的空间和设备布局。

确保系统的高效运行和便捷维护。

3.储能系统：利用蓄热装置将太阳能热能储存起来，以满足夜间和阴雨天气的供暖需求。

合理选用储热材料和设备，确保储能效果和系统的可靠性。

4.系统集成与控制：采用智能控制系统对太阳能及空气源热泵系统进行集成控制，实现高效地供暖和制热。

通过智能传感器对室内外环境进行感知，调整系统运行状态，以达到节能的目的。

5.室内环境优化：通过合理设计室内供暖系统，如地板辐射供暖、暖气片等，优化室内环境。

利用太阳能热水器提供热水供应，节约能源和降低使用成本。

6.运维及维护：制定完善的运维和维护计划，保持太阳能及空气源热泵系统的正常运行。

定期对设备进行检查和维修，清洁太阳能电池板，确保系统的长期稳定性和效果。

针对潜在问题，提出以下对策：1.太阳能供能不稳定的问题：可通过设备的双备份和储能系统的设置来解决供能不稳定的问题。

当太阳能供能不足时，可通过蓄热装置储存能量以供夜间或阴雨天使用。

2.设备材料和效率问题：优选高效且质量可靠的太阳能及空气源热泵机组和材料，确保系统的长期稳定性和效率。

定期检查和维修设备，及时更换老化和损坏的零部件。

3.供暖效果不佳的问题：完善的室内供暖系统和环境优化可以提高供暖效果。

合理设计供暖系统，确保热量分布均匀，减少能量浪费。

使用太阳能热水器提供热水，降低供暖成本。

4.系统维护困难的问题：建立完善的运维和维护计划，定期对设备进行检查和维修，确保系统的正常运行。

定期清洁太阳能电池板，确保其充分吸收阳光照射，保持高效能转换。

总之，综合设计方案和对策的制定是实施太阳能及空气源热泵系统的关键。

通过科学的设计和合理的运维维护，太阳能及空气源热泵系统可以实现高效供暖和制热，并以可持续的方式利用可再生能源，降低能源消耗和环境影响。

空气源热泵热水器与太阳能热水器的区别空气源热泵热水器与太阳能热水器都是利用自然环保能源产生热水的装置，但它们有着本质的区别。

空气源热泵热水器是以空气热量为能源的，但它获取能量的方式是主动的，因而不受阴天下雨白天黑夜影响。

太阳能热水器获得能量的方式是被动的，它依靠太阳光直接辐射才有较好的效果，因而只能在晴天里才能够产生热水，其它时间必须依赖传统加热方式如：电热辅助；煤气炉辅助；空气源热泵热水器辅助等。

一、空气源热泵技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术。

空气源热泵系统通过自然能 ( 空气蓄热 ) 获取低温热源，经系统高效集热整合后成为高温热源，用来取 ( 供 ) 暖或供应热水，整个系统集热效率甚高。

空气源热泵特点是：绿色环保：高新科技的结晶，代表未来发展方向，利于环境保护，。

安全节约：是冷热结合，设备应用率高，节省投资，节能，一元钱当五元钱花，有利于能源的综合利用，。

四季制热：阴雨天或寒冷冬季，均能全天候合成高温热源。

时尚耐用：用料精选。

( 使用寿命在 18 年以上 )设计精堪：全自动控制，免维护运行，代表制热高新精尖科技，因此热泵备受大家的关心。

体积小巧：可置屋顶、阳台、庭院、室内等，并能与建筑物有机结合。

热泵热水器是一种新型热水和供暖热泵产品，是一种可替代锅炉的供暖设备和热水装置。

与传统太阳能相比，热泵热水器不仅可吸收空气中的热量，还可吸收太阳能。

热泵热水器通过制冷剂温差吸热和压缩机压缩制热后，与水换热，大大提高热效率，充分利用了新能源，是将电热水器和太阳能热水器的各自优点完美的结合于一体的新型热水器。

目前，热泵热水器有空气源热泵热水器、水源热泵和太阳能型三种系列，是开拓和利用新能源最好的设备之一。

空气源（太阳能）热泵是当今世界上最先进的产品之一，该产品以制冷剂为媒介，制冷剂在风机盘管（或太阳能板）中吸收空气中（或阳光）中的能量，再经压缩机压缩制热后，通过换热装置将热量传递给水，来制取热水，热水通过水循环系统送入用户散热器进行采暖或直接用于热水供应。

空气源热泵+太阳能热水系统的效益研究1. 引言1.1 背景介绍空气源热泵和太阳能热水系统作为清洁能源利用的重要组成部分，受到了广泛关注。

随着全球能源资源日益枯竭和环境污染问题日益严重，人们对可再生能源的开发和利用迫切需求日益增长。

空气源热泵和太阳能热水系统作为清洁能源技术的代表，具有节能、环保的特点，被广泛应用于家庭、工业和商业领域。

空气源热泵系统利用空气中的热能进行加热，具有稳定性好、安装方便等优点。

而太阳能热水系统则是利用太阳能进行热水供应，具有资源丰富、环保节能等优势。

将两者结合使用，不仅可以提高能源利用率，降低能源消耗，还可以降低碳排放，减少对环境的污染。

研究空气源热泵和太阳能热水系统的综合效益对推动清洁能源技术的发展具有重要意义。

1.2 研究目的研究目的旨在探讨空气源热泵和太阳能热水系统相互融合后的效益，以期能够提高能源利用效率，降低能源消耗成本。

具体包括以下几个方面：1. 研究空气源热泵系统在采暖和制热方面的工作原理和特点，分析其在不同环境条件下的性能表现，为后续系统的优化提供基础数据支持。

2. 探讨太阳能热水系统在热水供应方面的应用潜力和技术特点，分析其与空气源热泵系统在热水供应中的互补性和协同效应。

3. 通过系统融合效益分析，评估空气源热泵和太阳能热水系统联合运行后的能效提升情况，进一步验证系统融合的节能减排潜力。

4. 基于实验数据结果和成本效益分析，定量评价空气源热泵+太阳能热水系统的综合经济效益，并探讨其在不同应用场景下的适用性，为系统的广泛推广和应用提供依据。

通过以上研究目的的探讨与分析，旨在深入了解空气源热泵+太阳能热水系统的潜在效益，为其在实际生产和生活中的应用提供科学依据和技术支持。

1.3 研究方法研究方法是确定研究的实施步骤和具体操作方法的重要环节。

为了研究空气源热泵+太阳能热水系统的效益，本研究采用了以下研究方法：1. 文献综述：首先进行大量文献综述，了解国内外关于空气源热泵系统和太阳能热水系统的研究现状和发展趋势，为本研究提供理论基础和参考依据。