太阳能+锅炉(热泵)热水系统

太阳能热泵系统的利用方式近年来，随着环保意识的提高和新能源技术的发展，太阳能热泵系统逐渐成为人们关注的焦点。

太阳能热泵系统是一种利用太阳能和地热能源的高效供热方式，它通过将太阳能转化为热能，并利用热泵技术将热能传递到室内，实现供暖和热水的目的。

下面将介绍太阳能热泵系统的利用方式。

1. 太阳能热泵系统供暖太阳能热泵系统可以利用太阳能进行供暖。

系统中的太阳能集热器通过吸收太阳辐射，将光能转化为热能。

这一热能通过热泵系统中的工质传递，最终用于供暖。

太阳能热泵系统的供暖方式有两种：空气源热泵和地源热泵。

空气源热泵通过吸收室外空气中的热能，将其转化为供暖所需的热能。

而地源热泵则通过地下埋设的地热管道吸收地下的热能，利用热泵技术将其提取出来供暖使用。

这两种方式都可以有效利用太阳能进行供暖，既节能又环保。

2. 太阳能热泵系统热水供应除了供暖，太阳能热泵系统还可以用于热水供应。

太阳能集热器将太阳能转化为热能，通过热泵系统中的热交换器将热能传递给热水储罐，从而加热水。

与传统的热水供应方式相比，太阳能热泵系统具有更高的效率和更低的能耗。

同时，太阳能热泵系统还可以与辅助热源（如电加热器）结合使用，以保证在太阳能不足时仍能够供应热水。

3. 太阳能热泵系统制冷除了供暖和热水供应，太阳能热泵系统还可以用于制冷。

太阳能集热器在夏季可以通过反向工作原理，将室内的热量吸收并排出室外，从而实现室内的制冷效果。

太阳能热泵系统的制冷效果不仅高效而且环保，是一种理想的制冷方式。

4. 其他利用方式除了以上提到的供暖、热水供应和制冷，太阳能热泵系统还可以用于其他方面。

例如，太阳能热泵系统可以与地板采暖系统结合使用，通过地板散热实现供暖。

此外，太阳能热泵系统还可以与太阳能光伏发电系统结合使用，将多余的电能转化为热能进行储存和利用。

这些利用方式不仅提高了能源的利用效率，还减少了能源的浪费。

太阳能热泵系统具有多种利用方式，包括供暖、热水供应、制冷以及与其他能源系统的结合使用。

太阳能-热泵复合供能系统王岗;全贞花;赵耀华;靖赫然;佟建南【摘要】为最大限度利用可再生能源,将太阳能PV/T集热器与热泵相结合组成太阳能-热泵复合供能系统,通过不同阀门之间的相互切换,可实现多种运行模式以满足人们对生活热水、采暖或制冷的需求.实验主要针对单空气源热泵制热、PV/T与水源热泵联合制热及PV/T与双热源热泵联合制热3种运行工况进行研究,分别从室内温度、制热量、热泵COP、集热效率、发电效率等方面对系统进行实验研究与理论分析,实验结果表明,3种运行工况下热泵COP分别为2.26、3.4和2.61,平均室内温度分别为15.3、18.8和16.5℃,基本能满足冬季采暖负荷要求.系统可充分利用太阳能与热泵各自的优势,实现能源节约,为太阳能和热泵在建筑中联合运行模式提供部分参考价值.%To make the best use of renewable energy, a system of solar-heat pump composite energy was formed by combining solarPV/T collector with heat pump. Switching between the different valves can achieve many operating modes to meet people's need for hot water and heat and cooling. The experiment mainly studied three operating modes: single-air-source heat pump, solar PV/T collector with water-source heat pump, and solar PV/T collector with dual-heat-source heat pump. Indoor temperature, heat capacity, COP, thermal efficiency and electric efficiency were investigated experimentally and analyzed theoretically. Results showed that COP were 2.26, 3.4 and 2.61, respectively, along with average indoor temperat ure of 15.3, 18.8 and 16.5℃, which can basically meet the need for heating load in winter. The advantage of solar energy and heatpump were made full use and realized energy conservation, which provide some reference for solar and heat pump operation modes in buildings.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2017(068)005【总页数】8页(P2132-2139)【关键词】太阳能;压缩机;可再生能源;性能系数;能效分析【作者】王岗;全贞花;赵耀华;靖赫然;佟建南【作者单位】北京工业大学建筑工程学院,北京 100124;北京工业大学建筑工程学院,北京 100124;北京工业大学未来网络科技高精尖创新中心,北京 100124;北京工业大学建筑工程学院,北京 100124;北京工业大学未来网络科技高精尖创新中心,北京 100124;北京工业大学建筑工程学院,北京 100124;北京工业大学建筑工程学院,北京 100124【正文语种】中文【中图分类】TK519伴随世界经济的快速发展，传统化石燃料正逐渐消耗殆尽，能源危机和环境污染日趋严重，这一系列问题促使人们加速探索开发利用可再生能源。

别墅热水系统最佳方案别墅热水系统最佳方案引言别墅热水系统是一个关键的系统，它为居住在别墅中的居民提供温暖的热水。

选择一个最佳方案对于别墅的舒适性和能源效率至关重要。

本文将探讨别墅热水系统的几种最佳方案，以满足舒适度和节能的需求。

方案一：太阳能热水系统太阳能热水系统是一种环保且能源效率高的选择。

它利用太阳能来加热水，减少了对传统能源的需求。

该系统由太阳能集热器、热水储存罐和水循环系统组成。

太阳能集热器安装在别墅屋顶上，捕捉阳光，并将其转化为热能。

该热能通过传导和对流的方式加热储存罐中的水。

水循环系统将热水从储存罐输送到不同的水龙头和洗浴设备。

如果太阳能无法提供足够的热能，系统还可以连接到传统的热水供应系统，以保证热水的供应。

太阳能热水系统的优点是环保、能源效率高并且运行成本低。

然而，它的初次投资成本较高，并且受到太阳能供应的限制。

方案二：燃气热水系统燃气热水系统是一种常见的选择，它使用燃气作为热水的热源。

这种系统由燃气锅炉、热水储存罐和水循环系统组成。

燃气锅炉燃烧燃气，产生热能来加热水。

热水储存罐用于储存加热后的水，并通过水循环系统将热水传送到不同的水龙头和洗浴设备。

燃气热水系统通常可以根据需要进行调节，以满足居民的热水需求。

燃气热水系统的优点是节能、使用方便，并且能够快速加热水。

然而，它的环境影响较大，燃气价格不稳定，且随着燃气价格的上涨，使用成本也会增加。

方案三：地热热水系统地热热水系统利用地球热能来提供热水，是一种可再生能源的选择。

该系统由地源热泵、热水储存罐和水循环系统组成。

地源热泵通过地下埋设的地源换热器来提取地下的热能。

这个地源换热器通过循环的工质来吸收地下的热能，并将其传递给热水储存罐中的水。

水循环系统将加热后的热水输送到不同的水龙头和洗浴设备。

地热热水系统的优点是环保、能源利用率高、成本低且稳定。

然而，这种系统的安装和维护成本较高，需要占用一定的土地空间。

方案四：热泵热水系统热泵热水系统是一种利用环境中的热能来提供热水的选择。

太阳能热水系统控制及原理一、智能型太阳能、热泵互补热水系统原理说明：注：进水在集热器入口，集热循环水泵出口，集热水箱底部出水供用户使用。

太阳能供水系统原理说明新能源太阳能中央热水器由以下四大部分组成:太阳能集热器：吸收太阳能，将光能转化为热能，使冷水在集热器内被加热；保温水箱：储存热水，可保温3天，内胆为不锈钢，外包8厘米保温层，最外层是铝合金外壳；热泵辅助加热系统：用于阴雨天辅助加热：供热水管道：将经过增压泵加压后的热水引向各用水点，主管道有保温层，未端有回水管。

晴天，当太阳能把集热器内的冷水加热至55C时（该温度可调），冷水管上的电磁阀门自动打开，冷水被自来水压力压入集热器内，集热器内的热水被挤出，然后进入到保温水箱中储存待用，当冷水到达集热器出口处的温度探头时，探头温度底于55r，电磁阀门就立刻关闭，冷水停留在集热器内继续被太阳能加热，2-5分钟后，水温又达到55°C时，电磁阀门再次打开，集热器内的热水又被挤到保温水箱中，按此规律，一次又一次的产生热水进入水箱，水箱内热水逐渐增加，一直增加到水箱水满为止。

水箱水满后，就停止进水，如果还有太阳，为了充分利用太阳能，循环泵会自动启动，把水箱内55 C的热水抽出来，经过太阳能集热器循环加热，使水温进一步升高至60-70 C，当水温达到70C时，就停止循环加热，限制水温不要超过70 C，以免烫伤人，又可防止结水垢（产生水垢的温度条件是水温超过80C）。

热泵加热系统只有在太阳能光照不足时才启动，为最大限度地利用太阳能，减少电能的消耗，我们将设定3个时间段检测保温水箱的水位。

在上午10: 30〜11: 30,如果保温水箱内热水水位还不到40%勺位置，则自动启动热泵加热系统，往保温水箱补充50C的热水，如果水位达到设定值，则热泵系统停止工作。

同样，在中午12: 30〜1: 30,系统自动检测保温水箱70%勺水位，在下午3: 30〜6: 30,系统自动检测保温水箱100%勺水位。

太阳能、地能热泵采暖供热系统原理图●采暖供热原理：如图一所示，热泵主要由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等组成制冷回路，在制冷回路内充注制冷剂。

制冷压缩机通入三相交流电高速旋转，将低温低压制冷剂气体吸入压缩机，经压缩后变成高压高温气体，该高温高压气体经冷凝器被冷却水冷却，变成中压中温制冷剂液体，制冷剂液体经过膨胀阀节流减压后送入蒸发器，由于蒸发器连接在压缩机的吸气口上，压缩机不停的吸入蒸发器的制冷剂气体，使得进入蒸发器的大量制冷剂压力减低，制冷剂进一步大量蒸发。

由于蒸发器另一侧与地下水中水泵连接，所以当地下水大量流过蒸发器时，被蒸发的制冷剂带走大量的地下水中的热量（因为制冷剂蒸发过程，也就是制冷剂吸热的过程）。

地下水中含有大量的地球浅层土壤低温热量，这些低温热量通过地下水媒介被蒸发器中蒸发的制冷剂吸收提取变成制冷剂热量，被源源不断地吸入制冷压缩机。

经压缩机压缩之后，又变成为80-90℃的高温气体，这个高温气体在被冷凝器冷却的过程中，将大量的高温热量传给了冷凝器另一侧的采暖系统，80-90℃高温制冷剂气体被冷却的过程，也可以看作是将这些高温热量传递给冷却系统的过程，或者说是对采暖系统的加热过程，维持采暖系统水温在50-60℃，通过风机盘管或暖气片负荷向空调房间供热。

综上所述，热泵机组是将电能通入压缩机，压缩机将电能变为高速旋转的机械能，机械能又通过压缩机将机械能变成为热能，压缩机输出的总热能=压缩机电功率+压缩机向地下水吸收的热能，而向井水中吸取的热能远远大于压缩机的电功率。

一般从井水中提取的热能是压缩机电功率产生热能的 4-5倍，所以热泵机组的能效比=输出热能（kw）/输入电功率（kw）≈4.5左右。

而电锅炉的能效比=输出热能（kw）/输入功率（kw）≈0.9～0.98左右，从上面的对比可以看出热泵机组是节能环保设备，与电锅炉相比也同样是电采暖设备，只不过热泵比电锅炉更节省运行费用，理应得到电力部门大力推广的设备，最终受益的首先是电力部门，然后是用户，对环保、对电力部门、对全社会都是有很大好处的事。

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。

热泵热水计算方法热泵热水系统是一种利用热泵技术提供热水供应的系统。

它通过从环境中提取热能，作为热水的加热源，可以实现高效节能的热水供应。

在设计和计算热泵热水系统时，需要考虑以下几个方面：1.热水需求量：首先需要确定所需的热水需求量，即每天需要供应的热水量。

可以根据用户的使用量、用水方式和用水时间等来确定。

一般可以根据规范和标准，来确定热水需求量的计算方法。

2.热泵性能系数：热泵的性能系数(COP)是衡量热泵系统能效的重要指标。

它表示单位电能输入时，热泵系统所产生的热能输出的比例。

COP 的计算方法为：COP=产热量÷电能输入量。

COP的值越高，说明热泵的性能越优秀。

3.热泵热水器容量：根据热水需求量和热泵的COP值，可以计算出所需的热泵热水器的容量。

容量的计算方法为：容量=热水需求量÷COP。

这个容量是指热泵热水器的加热能力，通常以千瓦(kW)来表示。

4.地源热泵热水系统：地源热泵热水系统是一种通过从地下提取热能来供应热水的系统。

在设计和计算地源热泵热水系统时，需要考虑地热的热量和地源热泵的性能系数。

通常需要进行地热能力的测算和地热源的选择。

5.风源热泵热水系统：风源热泵热水系统是一种通过从大气中提取热能来供应热水的系统。

在设计和计算风源热泵热水系统时，需要考虑大气中的热能和风源热泵的性能系数。

通常需要进行气象数据的分析和风能的测算。

6.太阳能热泵热水系统：太阳能热泵热水系统是一种通过太阳能和热泵技术来供应热水的系统。

在设计和计算太阳能热泵热水系统时，需要考虑太阳能的辐射热量和热泵的性能系数。

通常需要进行太阳能辐射量的测算和太阳能系统的选择。

7.热泵热水系统的管道布局：在热泵热水系统的设计中，需要考虑热水的输送和分配。

通常需要合理布局管道和阀门，以保证热水的供应和使用的便利。

总之，热泵热水系统的设计和计算是一个复杂的过程，需要考虑多个因素，包括热水需求量、热泵的性能系数、热泵热水器的容量、地源、风源和太阳能的热泵系统，以及管道布局等。

谈谈学生公寓热水系统选用和设计1.概况随着我国教育的飞速发展，越来越多的学生进入高等学校接受教育。

各所高校的学生大多数都寄宿在学生公寓里，他们的生活离不开热水的使用。

如此庞大的一个使用群体，有着这么大的热水使用量，在高校学生公寓的设计当中，热水系统的设计尤为值得重视。

针对这类型建筑，如果系统选择不当，不仅会造成不必要的能源浪费以及经济损失，同时也会在供水安全性和稳定性上存在问题，影响热水使用的舒适度。

因此，在学生公寓的设计阶段，就应当对热水供应系统进行考虑，使其满足节能化、高效化、自动化的要求，为学生提供稳定、舒适的热水使用环境。

2.热水系统热水系统的传统供热方式主要包括燃煤锅炉加热、燃气锅炉加热等，新的供热方式主要包括电热水器、太阳能、热泵等。

各种的供热方式组成的系统都有他们不同的特点，下面就几种主要的热水系统进行分析比较。

2.1 锅炉热水系统这种传统的热水系统主要有三种加热方式，燃气锅炉加热、燃油锅炉加热、以及电锅炉加热。

前两种加热方式，是靠消耗不可再生能源产生热量来达到加热目的，这些资源的开采利用也对环境产生巨大影响，二氧化碳、硫氧化物和氮氧化物的大量排放造成严重的空气污染。

在国内已有部分地区不再审批新增加的燃油加热锅炉，已使用的燃油锅炉，也开始慢慢被改造为清洁能源。

电锅炉是靠转换电能而产生热能对冷水进行加温的设备，在使用的过程中不产生污染，属于一种环保设备，但电能属一种高品位的能源，如果直接将其转换成热量，显得比较浪费。

虽然各类型的锅炉结构简单，热效率相对较高，前期投入较少，适用于热水用量较大的地方，如工厂、酒店、学校等等。

但是锅炉每年运行费用很高，需要专业技术人员进行维护及操作，人工费用也很高。

同时，锅炉在安装前要向消防、安监等部门报批，手续复杂；同时安装位置受到很大的限制，锅炉及燃料输送管道还存在一定的安全隐患。

因此，目前我国除了有条件的工厂，部分酒店使用锅炉热水系统外，很少在新建的学生公寓采用这类型的热水系统。

建筑给水太阳能热泵热水供应系统6．6 太阳能、热泵热水供应系统6．6．1 太阳能热水系统的选择应遵循下列原则：1 公共建筑宜采用集中集热、集中供热太阳能热水系统；2 住宅类建筑宜采用集中集热、分散供热太阳能热水系统或分散集热、分散供热太阳能热水系统；3 小区设集中集热、集中供热太阳能热水系统或集中集热、分散供热太阳能热水系统时应符合本标准第6．3．6条的规定；太阳能集热系统宜按分栋建筑设置，当需合建系统时，宜控制集热器阵列总出口至集热水箱的距离不大于300m；4 太阳能热水系统应根据集热器构造、冷水水质硬度及冷热水压力平衡要求等经比较确定采用直接太阳能热水系统或间接太阳能热水系统；5 太阳能热水系统应根据集热器类型及其承压能力、集热系统布置方式、运行管理条件等经比较采用闭式太阳能集热系统或开式太阳能集热系统；开式太阳能集热系统宜采用集热、贮热、换热一体间接预热承压冷水供应热水的组合系统；6 集中集热、分散供热太阳能热水系统采用由集热水箱或由集热、贮热、换热一体间接预热承压冷水供应热水的组合系统直接向分散带温控的热水器供水，且至最远热水器热水管总长不大于20m时，热水供水系统可不设循环管道；7 除上款规定外的其他集中集热、集中供热太阳能热水系统和集中集热、分散供热太阳能热水系统的循环管道设置应按本标准第6．3．14条执行。

6．6．2 太阳能集热系统集热器总面积的计算应符合下列规定：1 直接太阳能热水系统的集热器总面积应按下式计算：式中：A jz——直接太阳能热水系统集热器总面积(m2)；Q md——平均日耗热量(kJ／d)，按本标准式(6．6．3)计算；f——太阳能保证率，按本标准第6．6．3条第3款确定；b j——集热器面积补偿系数，按本标准第6．6．3条第4款确定；J t——集热器总面积的平均日太阳辐照量[kJ／(m2·d)]，可按本标准附录H确定；ηj——集热器总面积的年平均集热效率，按本标准第6．6．3条第5款确定；η1——集热系统的热损失，按本标准第6．6．3条第6款确定。