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空气能和太阳能结合最佳方案1. 引言：让我们聊聊绿色能源嘿，朋友们！今天我们来聊聊一个超级酷的话题：空气能和太阳能的结合。
你有没有想过，咱们的能源来源其实可以像鸡蛋和西红柿一样，完美搭配，造出一顿美味的生态大餐？这两种能源各有千秋，咱们不妨把它们放在一起，看看能碰撞出怎样的火花！2. 空气能的魅力2.1 什么是空气能？首先，空气能可不是空气中的魔法，而是大气中蕴含的热量。
听起来很高大上，但其实就像你冬天在暖气旁取暖一样，空气能利用的就是这些“隐形”的热量。
简单来说，空气能是通过热泵把空气里的热量提取出来，然后用来加热房间、洗澡，甚至还有空调！是不是听起来就让人心动？2.2 空气能的优点说到优点，空气能可真是不容小觑！第一，它环保，几乎没有污染；第二，它使用起来也比较灵活，不受地理限制，城市、乡村都能用；第三，运行成本相对较低，长期使用的话，省钱又省心。
这就像你找到了一条省油的跑车，谁不想开着它一路飞驰呢？3. 太阳能的奇妙之处3.1 太阳能的基本知识接下来，咱们来看看太阳能。
想象一下，阳光洒在你脸上的那种感觉——舒服极了！太阳能就是利用这种自然的阳光，通过太阳能电池板把光能转化成电能，供咱们日常使用。
也就是说，咱们可以利用免费、无尽的阳光，来给家里供电，简直是天上掉下来的馅饼！3.2 太阳能的优势太阳能的优势同样不容小觑。
首先，它是一种可再生资源，咱们不怕它耗尽；其次，安装太阳能电池板后，电费可以大幅降低，简直是个“省钱大王”。
另外，太阳能系统维护简单，像是给你的电器做个小保养，轻松搞定！4. 空气能与太阳能的完美结合4.1 结合的好处现在，咱们最期待的部分来了——空气能和太阳能的结合！你有没有想过，这两者如果联手，可以带来怎样的神奇效果？想象一下，白天阳光明媚，太阳能电池板正嗡嗡作响，发电为家里提供电力；而晚上温度降低，空气能系统又悄悄地为你提供温暖。
这种完美的搭配，就像是“天作之合”一样！4.2 实际应用在实际应用中，这种结合就像是把好酒和美食搭配在一起，效果杠杠的！比如，很多家庭已经开始安装太阳能热水器，利用阳光加热水，晚上再通过空气能热泵将水温保持在舒适的范围。
空气能双水箱热水工程方案一、背景介绍随着人们对环保节能的重视，新能源热水器逐渐成为了市场的主流产品。
其中，空气能双水箱热水器因其高效节能、环保健康的特点，备受消费者青睐。
在城市住宅、学校、单位、医院等公共场所，安装空气能双水箱热水器已经成为了一种趋势。
在此背景之下，本文拟对空气能双水箱热水工程进行详细的方案设计，包括系统组成、工程选址、安装方式、管道设计、电气设计、以及运行维护等方面的内容，旨在为工程实施提供具体的指导。
二、系统组成1.主要设备空气能双水箱热水系统的主要设备包括空气源热泵、室内机箱、室外机箱、水箱、管道系统、控制器等。
空气源热泵是实现水加热的核心设备，其工作原理是利用空气中的热能来进行水的加热。
室内机箱和室外机箱则是用来安装和保护热泵系统的设备，同时还需要配备相应的防护措施，以确保设备在室外环境下能够正常运行。
水箱是用来储存热水的容器，有分体式和集成式两种配置方式。
分体式的水箱可根据现场实际情况进行安装，而集成式的水箱则是将热泵与水箱整合在一起，具有简单、美观的优点。
管道系统主要包括冷媒管、热水管和冷却水管。
冷媒管用于连接热泵与室内外机箱，输送制冷剂完成循环。
热水管用于输送已经被加热的热水，而冷却水管则用于保证热泵在高温环境下的正常运行。
控制器是空气能热水器系统的大脑，用于控制整个系统的运行。
其功能包括设定水温、自动排水、定时开关机等。
2.辅助设备为了保证空气能双水箱热水系统的正常运行，还需要配置一些辅助设备，如防护罩、水泵、水泵控制器、配电柜、以及防护设施等。
防护罩用于保护室外机箱，防止它受到外界的损害。
水泵和水泵控制器则用于保证热水在管道系统中的正常循环。
配电柜用于为整个系统提供电能，并且需要与监测设备相连接，以确保系统的安全运行。
同时，还需要加装相应的防护设施，如漏电保护器、温度报警器等，以确保在设备损坏或故障时能够及时发现并修复。
三、工程选址选址是确保空气能双水箱热水工程顺利进行的重要环节。
太 阳 能第07期 总第351期2023年07月No.07 Total No.351Jul., 2023SOLAR ENERGY0 引言2020年9月22日，第75届联合国大会一般性辩论举行，在会议上，习近平主席明确表示，中国将努力采取更有效的措施，提高中国对气候变化的自主贡献，争取在2030年达到二氧化碳排放峰值(即碳达峰)，并在2060年实现碳中和[1] (下文简称为“‘30•60’双碳目标”)。
在国家“30•60”双碳目标下，清洁供暖的适用范围更加广泛，且实施需要本着“安全、高效、清洁、低碳、经济、智能”的原则。
1)安全：主要是指供暖过程中无事故发生，清洁供暖的第一要求永远是安全。
2)高效：是指最大限度地利用热源或保证低碳加热过程的节能。
3)清洁：是要求供暖对环境产生的不利影响最小化。
4)低碳：是要求供暖的碳排放应尽可能少。
5)经济：是要求以居民可承受的供暖成本保证其温暖过冬。
6)智能：是指热源的选择应当因地制宜，应本着“宜电则电、宜气则气、宜煤则煤、宜热则热，宜柴则柴”的原则进行选择[2]，实现供暖过程的能源互补、品位对口、梯级利用、管理智能化。
总体而言，清洁供暖需要以技术可行、能耗低、环境友好无污染、经济合理的方式进行供暖设计。
目前，村镇的农村住宅清洁供暖仍是亟待解决的问题，需要充分考虑农村住宅自身供暖需求及特点，选取合适的分布式供暖方式。
基于运行DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20220412.02 文章编号：1003-0417(2023)07-91-10太阳能-空气源双能源复合供暖在严寒地区农村住宅中的应用研究杜永恒，张亚南*，杨 蕾，朱俊超(河南省建筑科学研究院有限公司，郑州 450000)摘 要：针对空气源热泵热风机在室外低温环境下供暖性能衰减，导致室内冬季供暖效果变差等问题，为充分发挥资源优势，提出了一种太阳能-空气源双能源复合高效集成装置，实现了太阳能集热器与低温空气源热泵热风机联合供暖。
太阳能+空气能节能热水系统工程设计施工方案甲方:乙方:日期：年月日本合同依据《中华人民共和国合同法》并结合本工程具体情况，经甲乙双方协商，本着平等友好、互惠互利的原则达成如下协议：中央热水系统（含自动化供水系统）工程项目清单如下：我方本次报价包括楼面系统主要设备费用，楼面系统安装、调试、优化设计等费用。
贵单位只需把水、电送到水箱安装位置三米以内，我方负责整个热水系统的安装和优化调试、培训。
注：1. 此报价项目有美的空气源热泵机组5匹2套（型号：RSJ-200/MS-540V1）、空气源热泵循环系统、热水恒温恒压供水自动化系统等。
2.甲方提供水(冷水补水/热水出水/房间回水口)、电至屋面指定位置，并提供施工用水用电，我方负责整个热水系统的设备提供、安装、调试、培训等（含峰谷电优化控制使用）。
系统二增加太阳能节能系统方案（10组太阳能）热水工程报价明细表项目名称：xx酒店太阳能节能热水系统工程设计方案[货币单位：人民币元]注： 1、上表中CMS智能控制系统包括主机、传感器、部分屏蔽线等；2、概算中的循环泵可依实际情况进行调整；太阳能热水系统安装效果图：空气能+太阳能总价为：元。
二、运输、安装及验收：1、由甲方通知乙方备货并明确提货和安装日期，甲方通知可进场安装后15日内安装完毕（可根据甲方施工进度调整）。
2、由乙方负责安装、调试。
（调试范围：屋面热水系统）3、甲方在乙方施工前，将与机组相匹配的水、电源接到乙方指定安装机组所需的位置。
甲方在乙方施工前，负责清除施工现场的障碍物，使现场具备施工条件。
机组安装位置，如需得到消防、环保、物业部门认可时，由甲方负责办理，并承担相关费用。
乙方施工期间应遵守消防、环保、物业等有关部门的规定。
4、产品经乙方安装完毕，甲方应在七个工作日内验收完毕，否则视为默认验收。
（如对质量有异议时，应在签收时注明）。
竣工验收不合格，如系乙方施工质量达不到标准的要求，乙方必须无偿返工，并承担返工所造成的损失及逾期竣工的责任。
太阳能-空气能双热源温室加热控制系统设计
赵梦龙;张东凤;董燕红
【期刊名称】《科技创新与应用》
【年(卷),期】2016(000)034
【摘要】文章基于PLC开发设计太阳能-空气能的双热源温室加热控制系统,系统以室外光照强度、温室内空气温度、太阳能真空集热管顶端出水口处水的温度、空气热泵出水管处水温、保温水箱内水的温度五个指标作为监测指标,根据天气条件情况自动选择不同热源进行温室加热,控制温室自动加热,该系统运行可靠、充分利用了太阳能和空气能,节能、环保,有效提高了温室加热效率.
【总页数】2页(P76-77)
【作者】赵梦龙;张东凤;董燕红
【作者单位】江苏农林职业技术学院机电工程系,江苏句容 212400;江苏农林职业技术学院机电工程系,江苏句容 212400;江苏农林职业技术学院机电工程系,江苏句容 212400
【正文语种】中文
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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。
太阳能耦合空气能热泵热水系统安装调试施工工法太阳能耦合空气能热泵热水系统安装调试施工工法一、前言随着环保意识的增强和能源需求的增长，太阳能耦合空气能热泵热水系统逐渐成为一种热水供应的热门选择。
本文将详细介绍太阳能耦合空气能热泵热水系统的安装调试施工工法，包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点太阳能耦合空气能热泵热水系统是利用太阳能集热板收集太阳能热量，并通过耦合空气能热泵系统将环境热量转换为热水供应的一种系统。
该工法具有以下特点：1. 高效节能：通过太阳能和环境空气的能量利用，能够大幅度降低热水供应的能耗，实现高效节能。
2. 环保可持续：太阳能作为可再生能源，无污染、无排放，可以有效减少对环境的影响。
3. 技术先进：太阳能耦合空气能热泵系统采用了先进的热泵技术，具备高效热水供应的能力。
4. 可适应性强：适用于各种场所，如家庭、酒店、学校等，适应范围广泛。
三、适应范围太阳能耦合空气能热泵热水系统适用于以下场所：1. 家庭住宅：能够满足家庭的热水需求，提供舒适的生活环境。
2. 商业建筑：如酒店、宾馆等，可以满足大量客人的热水需求。
3. 公共场所：如学校、医院等，能够提供稳定的热水供应。
四、工艺原理太阳能耦合空气能热泵热水系统的工艺原理是将太阳能热量和环境空气热量通过耦合空气能热泵系统进行能量转换，提供热水供应。
具体分析和解释如下：1. 太阳能集热板收集太阳能热量，并将热量传递给太阳能耦合空气能热泵系统。
2. 耦合空气能热泵系统通过循环使用工质，将太阳能热量和环境空气热量转换为热水，并提供给用户使用。
3.耦合空气能热泵系统中的热泵循环过程中，通过压缩、膨胀等工艺过程，将低温热量提升为高温热量，从而满足热水供应的需求。
五、施工工艺太阳能耦合空气能热泵热水系统的施工工艺主要包括以下阶段：1. 前期准备：包括施工设计、材料采购、施工计划等，确保施工工程的顺利进行。
太阳能－空气双热源式热泵及热水系统
随着面积超过100m2的住宅和别墅的出现，以及人们对空调房间内空气品质的要求越来越高，研究开发一种经济效益和环保效益均优的户式中央空调系统（有的称家用中央空调）已经迫在眉睫。
同时，研究开发和利用新能源，已经成为世界各国能源研究与开发的共同战略目标。
20世纪70年代能源危机以来，太阳能作为可利用的新能源，逐步成为国内外研究的重点。
最近研究表明：到2050年，核能将占第一位，太阳能占第二位；21世纪末，太阳能将取代核能占第一位。
太阳能以其取之不尽、安全、无需运输、清洁无污染等特点受到人们的重视。
由于太阳能受季节和天气影响较大、热流密度低，导致各种形式的太阳能直接热利用系统在应用上都受到一定的限制。
随着生活水平的提高，热用户对于供热的要求也越来越高，太阳能利用的一些局限性日益显现出来：（1）在太阳辐照时间少的国家和和地区，其应用受到很大限制；（2）白天集热板板面温度的上升会导致集热效率下降；（3）在夜间或阴雨天没有足够的太阳辐射时，无法实现24h的连续供热，如采用辅助加热方式，势必又要消耗大量的其它能源；（4）加热周期较长；（5）传统的太阳集热器与建筑不易结合，在一定程度上影响了建筑的美观；（6）常规的太阳热水器需要在房顶设水箱，在夜间气温较低时，储水箱和集热器向外界散热造成大量的热量损失。
为了克服太阳能利用中的上述问题，人们又提出了采用太阳能加热系统作为蒸汽压缩式热泵系统的热源。
蒸汽压缩式热泵在实际应用中最大的问题是当冬天的大气温度很低时，热泵系统的效率比较低。
而太阳能热利用系统中的集热器在低温时集热效率较高，而热泵系统在其蒸发温度较高时系统效率较高，那么可以考虑采用太阳能加热系统来作为热泵系统的热源。
这样既克服了太阳能加热系统的问题又解决了热泵系统冬季效率低的问题。
太阳能热泵系统由于利用太阳能具有节能环保的作用而得到快速的发展[1-2]。
1 太阳能热泵系统的型式
太阳能热利用技术与热泵技术的结合非常灵活，系统形式也多种多样，一般可分为太阳能驱动热泵和太阳能辅助热泵两大类。
太阳能驱动热泵主要是指太阳能光电或热电驱动的压缩式热泵以及以太阳能辐射热直接驱动的吸收式、吸附式、喷射式和化学热泵等。
这类热泵大多以实现太阳能制冷空调为主要目的，一般对太阳能集热温度要求较高，而且普遍存在体积大、成本高、效率低等问题，较难实现小型化和商业化发展。
太阳能辅助热泵通常是指作为太阳能热利用系统辅助装置的热泵系统，包括独立辅助热泵和以太阳辐射热能作为蒸发器热源的热泵。
这类热泵多数以供热为主，涉及建筑采暖、生活热水供应以及工业用热等应用领域，对太阳能集热温度要求不高，而且具有灵活多样的系统形式、合理的经济技术性能和良好的商业实用化前景。
根据集热介质的不同，太阳能辅助热泵一般可分为直膨式和非直膨式两大类。
直膨式系统系统中，制冷剂作为太阳能集热介质直接在太阳能集热/蒸发器中吸热蒸发，然后通过热泵循环将冷凝热释放给被加热物体，如图1（a）所示。
这种系统极具小型化和商品化发展潜力，但是由于太阳能辐射条件受地理纬度、季节转换、昼夜更替及各种复杂气象因素的影响而随时处于变化中，而工况的不稳定必将导致系统性能的波动。
非直膨式系统中，太阳能集热介质通常采用水、空气或防冻溶液等流体，使它们在太阳能集热器中吸收热量，然后将此热量直接传递给加热对象或作为蒸发器热源经热泵循环升温后再加热物体。
根据太阳能集热循环与热泵循环的不同连接形式，非直膨式太阳能辅助热泵又可分为串联式、并联式和双热源式三种基本形式，分别如图1（b）、（c）、（d）所示。
串联式是指太阳能集热循环与热泵循环通过蒸发器加以串联，蒸发器热源全部来自集热循环所吸收的热量；并联式是指太阳能集热循环与热泵循环彼此独立，后者仅作为前者不能满足供热需求时的辅助热源；双热源式与串联式基本相同，只是热泵循环中包括了两个蒸发器，可同时利用包括太阳能在内的两种低温热源或二者互为补充。
双热源式太阳能辅助热泵由于采用包括太阳能在内的两种低温热源或二者互为补充，使系统具有更好的稳
定性。
另外，可以在系统中增加蓄热装置，减小热泵机组额定容量、降低系统运行费，提高太阳能依存率（定义为来自太阳的有效得热占所需热负荷的比例），并且夏季还可进行与太阳能无关的蓄冷运行以满足房间空调的需求。
同时，由于太阳辐射具有不连续性、波动性大等缺点，而太阳辐射强度的变化必将导致热泵系统性能的波动。
因此，如何既能充分利用太阳能又能保证系统的稳定性和可靠性，是太阳能热泵系统走向实际应用必须解决的重要问题。
同时，商业分体空调与家用电热水器的广泛应用，使家庭电能的消耗大幅度增加。
因此，可以考虑将太阳能热泵与热水供应联合运行，用于替代分体空调与电热水器。
由此，可以利用太阳能，满足用户空调与生活热水的要求，降低用户的耗电费用。
（a）直膨式；（b）串联式；（c）并联式；（d）双热源式
图1 太阳能辅助热泵的类型示意图
2 太阳能－空气双热源式热泵系统的设计和分析
太阳能－空气双热源式热泵及热水系统是在上述双热源式太阳能辅助热泵基础上进行改进的和完善的。
它适用于面积100m2以上的住宅或别墅，能够实现夏季供冷、冬季采暖和全年供生活热水的功能。
该系统解
决了常用太阳能热泵系统因太阳能辐射强度变化而使系统运行性能波动大的难题，它同时具备环保节能和运行稳定的特性，作为户式中央空调系统的一种新方案具有明显的优势，极具应用和推广价值。
目前，关于太阳能辅助热泵的研究已有不少报道[3-5]，但是关于这种太阳能－空气双热源式热泵及热水系统的相关应用研究在国内外还未见报道。
1－蒸发器（冷凝器）；2－冷冻水循环水泵；3－用户风机盘管；4－集热器循环水泵；5－太阳能集热器；
6－温度传感器；7－冷水进口；8－热水出口；9－热水蓄水箱；10－热水循环水泵；11－电加热器；
12－换热器；13节流元件；14－空调优先转换阀；15－四通换向阀；16－控制器；17－压缩机；18－冷凝器（蒸发器）
图2 太阳能－空气双热源式热泵及热水系统图
太阳能－空气双热源式热泵及热水系统见图2。
该系统主要由两个子系统组成：太阳能集热循环系统、热泵机组空调系统热泵机组主要包括蒸发器、冷凝器、四通换向阀、压缩机、膨胀元件、空调水循环水泵和末端风机盘管，蒸发器和冷凝器靠四通换向阀在制冷剂环路实现冬夏季互换。
太阳能集热循环系统主要包括太阳能集热器、集热器循环水泵、热水蓄水箱等组成。
为了加强系统运行的稳定性，增加了电加热器和换热器。
整个系统依靠温度传感器、空调优先转
换阀和控制器等实现运行控制。
热泵系统有两个蒸发器，一个以空气为热源，另外一个以被太阳能加热的工质为热源。
太阳能－空气双热源式热泵及热水系统总体实现夏季制冷、冬季供暖、常年提供生活热水。
热泵装置优先用于空调。
根据太阳能辐射条件和空调负荷变化主要有以下几种工作模式：1）在冬季采暖季节，当太阳辐射强度足够大时，不需要开启热泵，直接利用太阳能即可满足要求；当太阳辐射强度很小，以致水箱中的水温很低时，开启热泵，使其以空气为热源进行工作；当太阳辐射强度介于两者之间时，使热泵以水箱中被太阳能加热了的热水为热源进行工作；当太阳能和热泵都不能满足热水供应要求时，启动热水蓄水箱中的电加热器来辅助加热；2）在夏季供冷季节，开启空调优先转换阀，热泵用于制冷以满足房间舒适性要求，利用太阳能热水器提供生活热水；3）在春、秋过渡季节没有空调负荷时，空调系统可以以全新风方式运行为室内换气，改善室内空气品质。
生活热水由太阳能集热系统提供，不足时启动热泵系统进行补充。
系统运行控制总的原则是：优先利用太阳能满足供暖、供生活热水需求，不足时启动热泵循环。
当太阳能与热泵循环都不能满足用热需求时，启动电加热器辅助加热。
这样既充分利用了太阳能来达到节能、经济、环保的目的，又能保证系统运行的稳定性，充分满足用户的空调、供生活热水的需求。
3 系统应用需要解决的问题和手段
系统在实际应用之前，还需解决以下主要问题：
1）研究系统的内部特性参数和外部特性参数是如何影响系统运行特性的；
2）在太阳能辐射强度、空调负荷、生活热水需求变化的情况下，如何对系统作工况切换既能充分利用太阳能又能保证系统运行的稳定性。
可通过理论结合试验的方法予以解决：
1）在设计和建立系统的基础上，通过实测系统在一年内的运行性能，结合建立的系统仿真模型，对系统的内部特性参数（包括太阳能集热结构、蒸发器和冷凝器、压缩机容量、蓄热水箱容积、制冷剂性质等）和
外部特性参数（太阳辐射强度、环境温度、室外风速、水温等）对系统运行特性的影响进行分析。
2）建立太阳能－空气双热源式热泵及热水系统的动态仿真模型，以实际工况参数作为输入量，将仿真结果与实测数据加以对比分析。
全面分析系统内部特性参数和外部特性参数对系统运行特性的影响；
3）在此基础上，对太阳能－空气双热源式热泵及热水系统进行优化设计，加强系统的节能性和运行稳定性，推进系统的实用化进程。
4 结论
本文在双热源式太阳能辅助热泵的基础上，提出了一种太阳能－空气双热源式热泵及热水系统，该系统适合用于面积在100 m2以上的住宅或别墅的户式中央空调系统中，同时一年四季为用户提供生活热水。
该系统的优点是既充分地利用了太阳能又保证了系统运行的稳定性和连续性。
