太阳能辅助热源地源热泵系统初探

太阳能辅助供热系统与地源热泵的联合研究下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!当今社会对于清洁能源的需求越来越迫切，太阳能和地源热泵作为两种环保、高效的供热方式，备受关注。

严寒地区太阳能辅助土壤源热泵系统运行策略优化随着社会的发展和经济的进步，能源短缺和环境问题日益凸显，为了实现经济和生态的双赢，太阳能热泵技术应运而生。

太阳能热泵技术通过利用太阳能热能进行供暖、制冷和热水等热能产生，直接减少了传统能源的消耗，具有很高的节能效果和环保优点，受到越来越多人们的青睐。

与传统的太阳能热泵技术相比，土壤源热泵技术使用的热源为土壤，具有独特的优势。

其中，利用太阳能辅助运行土壤源热泵系统，可以进一步提高系统的效率，实现节能减排的目的。

本文旨在探讨针对严寒地区太阳能辅助土壤源热泵系统运行策略的优化方法。

一、太阳能辅助土壤源热泵技术的优越性1、稳定性好太阳能辅助土壤源热泵利用土壤温度的稳定性进行加热或制冷，具有非常好的稳定性。

在寒冷的冬季，土壤中的温度较高，可以提供充足的热源满足室内供暖，避免了突发性的暖气瘫痪现象；在炎热的夏季，土壤中的温度较低，可以提供较低的制冷温度，满足空调制冷需求，从而保证了系统的运行稳定性。

2、高效节能与传统的供暖方式相比，太阳能辅助土壤源热泵技术不仅具有稳定性好的优势，还具有非常高的效率和节能性。

太阳能辐射是一种免费的能源源，太阳能辅助可以减少系统的能源消耗，增加系统的工作效率，降低系统的运行成本。

在严寒的冬季，太阳能辅助下，土壤源热泵可以提供热水和暖气，大大降低了家庭的供暖成本；在酷热的夏季，太阳能辅助下，土壤源热泵可以提供低温空调，降低了制冷成本。

因此，太阳能辅助土壤源热泵技术具有非常好的效益和社会价值。

3、环保节能太阳能辅助土壤源热泵系统不仅节省能源，还可以减少二氧化碳的排放，并且不会产生任何污染物。

该技术是一种真正意义上的绿色环保节能技术，符合社会的可持续发展思想。

二、严寒地区太阳能辅助土壤源热泵系统运行优化在严寒地区，太阳能辅助土壤源热泵系统的运行存在一些问题，需要针对性的进行优化。

1、运行策略的优化太阳能辅助土壤源热泵系统的运行策略应考虑太阳能辐射周期、土壤深度、气候条件等因素。

基于TRNSYS软件的太阳能辅助土壤源热泵供热装置性能分析基于TRNSYS软件的太阳能辅助土壤源热泵供热装置性能分析随着能源紧缺和环境污染问题的日益突出，太阳能作为一种清洁、可再生、无污染的能源源头受到了广泛关注。

土壤源热泵作为一种高效利用太阳能的供热方式，具有良好的环境适应性以及节能效果，越来越受到人们的喜爱。

本文将基于TRNSYS软件，对太阳能辅助土壤源热泵供热装置的性能进行详细分析。

太阳能辅助土壤源热泵供热装置是一种利用太阳能和土壤热能的供暖方式。

它的工作原理是通过地下的管道吸收土壤中的热能，然后通过热泵的工作，将这部分热能转移到室内进行供热。

而太阳能则作为辅助能源，通过太阳能集热器收集太阳能并将其转化为热能，为土壤源热泵提供额外的能量来源。

因此，太阳能辅助的土壤源热泵供热装置具有高效、环保、节能等优点。

为了对太阳能辅助土壤源热泵供热装置的性能进行分析，我们使用了TRNSYS软件。

TRNSYS是一种用于建模和模拟能源系统的软件工具，它可以模拟各种供暖、供冷和热水系统的性能。

在本次分析中，我们将采用TRNSYS软件来模拟太阳能辅助土壤源热泵供热装置，并评估其性能。

首先，我们需要建立一个太阳能辅助土壤源热泵供热装置的模型。

模型中包括太阳能集热器、地下管道、热泵、室内供热器等。

我们根据实际情况设置模型的参数，如太阳能集热器的面积、热泵的工作参数、土壤的热传导系数等。

然后，我们可以通过TRNSYS软件对该模型进行仿真，并得到供热装置在不同工况下的性能数据。

在进行性能分析之前，我们需要确定评价指标。

常见的指标包括系统的制热效率、热泵的工作性能系数（COP）、室内温度稳定性等。

制热效率是指供热装置产生的热量与所需的输入能量之比，反映了系统的热能利用效率。

COP指标是指热泵输出功率与输入能量的比值，它可以反映热泵的性能水平。

室内温度稳定性则是指在不同外界工况下，室内温度的波动情况，反映了供热系统的控制能力。

太阳能-地源热泵复合系统的性能分析及优化太阳能-地源热泵复合系统的性能分析及优化近年来，随着能源需求的不断增长和环境保护的迫切需求，太阳能和地源热泵等可再生能源技术受到了广泛关注。

太阳能和地源热泵可以相互结合，形成太阳能-地源热泵复合系统，为建筑提供热水供应和空调服务。

本文将对该复合系统的性能进行分析和优化。

首先，我们先来了解太阳能-地源热泵复合系统的工作原理。

该系统由太阳能热水器和地源热泵组成。

太阳能热水器通过太阳能热能的收集和转换，将热水供应给建筑。

当太阳能热水器无法满足热水需求时，地源热泵将参与工作。

地源热泵通过地下的地热能量，利用热泵工作原理将低温热能提升为高温热能，为建筑供应热水和空调。

通过对太阳能-地源热泵复合系统的性能进行分析，我们可以发现一些可以优化的问题。

首先，太阳能-地源热泵复合系统在不同环境条件下的性能有所差异。

例如，在寒冷的冬季，太阳能热水器的效果可能受到影响，需要增加地源热泵的使用量。

在这种情况下，可以考虑增加太阳能热水器的面积或者提升地源热泵的效能，以提高整个系统的性能。

其次，太阳能-地源热泵复合系统在热交换过程中的效率也是需要优化的一个方面。

在太阳能热水器中，太阳能的收集效率和转换效率直接影响热水供应的质量和数量。

因此，可以考虑使用更高效的太阳能热水器技术，如真空管太阳能热水器，以提高太阳能的利用率。

在地源热泵中，优化热泵的工作参数，如蒸发器的供热温度和冷凝器的供冷温度，可以提高热泵的效能，减少能量的浪费。

此外，对太阳能-地源热泵复合系统的运行管理也是优化的一个关键方面。

及时维护和保养太阳能热水器和地源热泵设备，定期清洗和检查热交换器，清理管道中的污染物等都是保持系统性能稳定的重要措施。

另外，采用智能控制系统，可以根据不同的需求，灵活调整整个系统的运行模式，达到最佳的能源利用效果。

综上所述，太阳能-地源热泵复合系统的性能分析和优化是实现可持续发展和节能减排的重要途径。

太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的TRNSYS模拟与研究共3篇太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的TRNSYS模拟与研究1太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的TRNSYS模拟与研究随着能源环境的改变，对于可再生能源的需求与使用正越来越高。

太阳能成为了当代最主要的一种绿色能源之一，也成为了很多科技公司、研究院所等单位的研究焦点。

太阳能的应用已经从传统的发电领域扩展到了其他诸多领域，其中太阳能供热领域也越来越受到人们的关注。

在太阳能供热领域中，太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统得到了广泛的应用。

本文将介绍太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的TRNSYS模拟与研究。

一、太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的介绍太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统主要由太阳能集热器、热水储罐、地源热泵、水泵、换热器等组成。

太阳能集热器吸收太阳辐射的能量，将能量转化为热能，通过管道将热能输送到热水储罐中进行储存。

当太阳能集热器收到的太阳辐射不足时，地源热泵会自动开启进行补充供热，并将所供的热量输送到热水储罐中，以保证供热水系统的正常运行。

太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统与传统的热水系统相比有以下优势：（1）使用太阳能等可再生能源作为主要供能来源，节能环保；（2）可以自动检测太阳辐射，自适应调节；（3）能够进行热能的储存，随时调用热能。

二、TRNSYS模拟太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统TRNSYS是一个专业的建筑能源分析软件，主要用来进行建筑能耗计算、系统设计和分析等。

在太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的设计与优化过程中，TRNSYS的应用可以对系统参数和运行状态进行分析、优化和改进。

在太阳能—蓄热与地源热泵供热水系统的TRNSYS模拟中，需要对系统各个部分进行建模。

首先需要对太阳能集热器进行建模，计算集热板面积、箱体材料、传热管道参数等。

然后需要进行热水储罐的建模，计算罐体的材料、容积、热损失等。

接下来需要进行地源热泵的建模，包括压缩机、膨胀阀、换热器、管道等参数的计算。

浅析太阳能热泵与地源热泵技术联合利用摘要：近些年，在人们生活水平提高下，对能源的需求量不断增加，其中，太阳能和地热能作为重要的清洁能源，可以为人类提供重要的能源来源，如何开发利用太阳能和地热能是人类面临的重要问题。

本文首先介绍了热泵技术的工作原理，然后阐述了太阳能热泵和地源热泵相关技术，最后结合某具体案例详细阐述了太阳能热泵与地源热泵技术联合利用情况。

以期本文的写作能够促进太阳能和地热能的开发利用，使之更好地为人类服务。

关键词：太阳能；地热能；热泵技术；联合利用引言能源供应的日趋紧张与节能环保观念的日益增强，引发人们去探索新能源的开发与利用。

人类对于再生性能源的需求因化石燃料日渐耗尽而增加。

太阳能和地热能的利用是个源源不绝的绝佳能源替代方案。

太阳能是地球上能源的最主要的来源，它是无公害的洁净能源，也是21世纪以后人类可期待的最有希望的能源。

太阳能是真正意义上的环保、可再生能源，加之能源丰富、分布相对均衡，不需要运输，不产生排放废物。

地热能属于《可再生能源法》规定的被鼓励开发利用的可再生能源之一，在我国能源发展战略中居重要地位。

地热能又分为浅层低温（＜25℃）地热能与深层（≥25℃）地热能。

浅层地热能是指蕴藏在地表以下一定深度（一般为200m）范围内的岩土体、地下水和地表水中，具有开发利用价值的热能，又称之为浅层地温能。

其实质是太阳辐射地表与地球内部产生的热向地表传递在地壳表层叠加后产生的一种热能资源。

太阳能－地源热泵技术是利用少量高品位的电能将太阳能集热器收集的低品位热能与浅层地温能提升加以利用的一种“绿色”技术。

1太阳能热泵技术太阳能作为一种潜力极大的可再生清洁能源，每天达到地球表面的太阳辐射能高达5.57×1018MJ。

太阳能利用技术与热泵技术之间的结合形式十分多样，可以根据实际情况选择不同模式和系统。

其中最典型的应用形式为太阳能辅助热泵，太阳能热泵通常是指利用太阳能作为蒸发器热源的热泵系统，与太阳光电或热能发电驱动的热泵机组有着本质区别。

45一、引言我国太阳能资源非常丰富，应用太阳能于热泵系统中，将会有利于热泵系统的节能，太阳能辅助热泵技术具有非常好的发展前途。

可有效利用太阳能这一可再生能源，节能环保。

二、太阳能辅助热泵系统的分类1.太阳能辅助空气源热泵系统空气源热泵使用广泛，但受室外气象参数的影响大。

室外温度低时，能效较低。

若室外湿度也较大，室外机侧容易结霜，进一步降低能效。

太阳能辅助空气源热泵系统包含太阳能集热系统与空气源热泵系统两大块。

2.太阳能辅助地源热泵系统地源热泵系统，由于建筑本身的负荷不均，会影响土壤的温度分布，进而影响系统使用，甚至无法运行。

在我国北方地区，这种现象更为明显，由于北方的低温天数较长，冬季热负荷较大，而本身土壤温度也低，采用地源热泵供暖会造成投资高、效率低的局面；夏季时，冷负荷并不很高，容量就会偏大，形成浪费。

太阳能辅助地源热泵充分地利用了太阳能和地热能。

可节省运行费、避免设备容量过大。

可以在一定程度上维持地下温度场的平衡，避免影响生态环境， 保证系统长期稳定运行。

三、太阳能辅助热泵系统的用途太阳能辅助热泵系统能广泛地应用于各种场合。

特别是在太阳能丰富的地方，利用太阳能辅助热泵系统在生活、工业中的应用将是非常合适的。

1.太阳能辅助热泵系统用于生活用途（1）太阳能辅助热泵生活热水系统太阳能辅助热泵生活热水系统主要包括三种类型：平行太阳能辅助热泵生活热水系统、间接太阳能辅助热泵生活热水系统、直接太阳能辅助热泵生活热水系统。

平行太阳能辅助热泵生活热水系统是指太阳能集热系统和热泵系统分别按照各自的系统独立组成，分别独立加热生活热水。

间接太阳能辅助热泵生活热水系统是指将太阳能集热器吸收的热量与热泵系统的蒸发器进行热交换，为生活热水加热提供热量。

直接太阳能辅助热泵生活热水系统是指将太阳能集热器直接作为热泵的蒸发器。

国内已有对平行太阳能辅助热泵生活热水加热系统的相关应用。

（2）太阳能辅助热泵供热系统太阳能辅助热泵供热系统主要包括三种类型：串联太阳能辅助热泵供热系统、平行太阳能辅助热泵供热系统、双源太阳能辅助热泵供热系统。

太阳能系统与地源热泵系统联合供热太阳能系统与地源热泵系统联合供热的原则是；以地源热泵系统为主，太阳能系统为辅助热源，但在运行控制上要优先采用太阳能，并加以充分利用。

在供热运行模式下，北区试验区域采用的散热器采暖系统与办公区域采用的地面辐射采暖系统串联运行，以提高太阳能的利用率。

（一）太阳集热系统北区采用140m2平板型太阳集热器，采用太阳能与建筑一体化技术，使太阳集热器与建筑完美结合。

本示范工程将太阳集热器设置在建筑的南立面上，与玻璃幕墙融为一体，这样既丰富了建筑的立面效果，又起到了利用太阳能的作用。

北区冬季热负荷大于夏季冷负荷，可以采用太阳能辅助供热，解决地下的热量不平衡问题，提高地源热泵系统的运行效率。

在北区，太阳能除冬季与地源热泵系统联合供热外，其它季节，在不供热时，采用季节性蓄热技术将热量储存在蓄热水池中，供冬季采暖使用。

（二）联合供热方案比较太阳能系统与地源热泵系统联合供热的方式有两种：并联和串联方式。

并联方式示意图如图1所示：I型换热器图1太阳能系统与地源热泵系统并联供热方式串联方式示意图如图2所示：并联运行模式与串联运行模式相比，存在以下弊端：（1）当太阳能系统与地源热泵系统同时运行时，系统的循环水量为两者之和，太阳能系统能否直接供热，直接影响系统的循环水量，进而影响热泵机组的可靠性。

（2）在并联运行模式下，当T g温度低于50 C时，太阳能不能被直接利用，只能去加热土壤，提高热泵机组蒸发器侧的温度。

而在串联模式下，当T g温度低于50C，而高于40C时，可以与地源热泵机组串联运行，充分提高地源热泵机组的COP值。

基于串联运行模式的优点，本示范工程采用串联运行模式。

其运行策略为：在供暖初始时，由于采用了季节性蓄热的技术，同时，在室外温度较高的情况下，采暖负荷较小，此时, 经过太阳能加热后的供水温度T g较高，若温度高于50C,则利用太阳能直接采暖；若供水温度低于48C,并且高于40C,则太阳能采暖系统与地源热泵系统串联运行， 即经过太阳能加热后的水再经过地源热泵系统提升（达到 50C ）后，供给末端。

1 引言随着经济发展和科技进步，能源和环境成为当今世界突出的两大社会问题。

人类社会目前消费的能源，包括建筑用能，主要是煤炭、石油和天然气等石化能源。

这些能源，资源有限，不可再生，终究要枯竭。

而且传统能源，像煤、石油等，会对环境造成严重的污染。

我国的能源消耗量大，利用率低，据统计20世纪80年代我国能源系统总的能源利用率只有30%，比国外先进水平低近20个百分点[1]。

而且随着生活水平的不断提高，人们对自己居住环境条件的舒适性要求越来越高，从而造成建筑能源的消耗不断增加，据统计建筑能耗已占社会总能耗的30%～50%，因此太阳能-地源热泵空调系统在建筑中的应用将成为能源利用可持续发展和节约能源的重要措施之一。

2 地源热泵空调系统2.1 地源热泵概述地源热泵(Ground—Source Heat Pumps)是一种利用地下浅层地热资源(包括地下水、土壤或地表水等)的，既可供热又可制冷的高效节能装置。

夏季制冷时，大地作为排热场所，把室内热量以及压缩机耗能通过埋地盘管排入大地中，再通过土壤的导热和土壤中水分的迁移把热量扩散出去。

冬季供热时，大地作为热泵机组的低温热源，通过埋地盘管获取土壤中热量为室内供热。

两个换热器都既可作冷凝器又可作蒸发器，只是因季节不同而功能不同。

可以看到，在地源热泵空调系统中，由于冬季从大地中取出的热量可在夏季得到补偿，因而可使大地热量基本平衡。

2.2 地源热泵空调系统研究现状地源热泵的历史可以追朔到1912年瑞士的一个专利，而地源热泵真正意义的商业应用也只有近十几年的历史。

在美国，截止1985年全国共有14,000台地源热泵，而1997年就安装了45，000台，到目前为止已安装了400，000台，而且每年以10%的速度稳步增长。

1998年美国商业建筑中地源热泵系统已占空调总量的19%[2]。

我国的地源热泵事业近几年已开始起步，而且发展势头看好。

天津大学、清华大学、哈工大及青岛建工学院等院校对地源热泵，尤其是土壤源热泵都进行了较为深入的研究工作，为土壤源热泵在我国的发展奠定了理论基础。