太阳能热泵工作原理

太阳能热泵干燥概述作者：张文荣来源：《无线互联科技》2013年第06期摘要：自然干燥受环境的影响较大，太阳能热泵干燥利用可再生能源-太阳能既环保又节能，在干燥行业具有巨大的发展潜力。

关键词：太阳能；热泵干燥；耦合太阳能是清洁环保的可再生能源。

我国地域广阔，约有2/3的面积年辐射时间超过了2200h，总辐射量达到5000MJ/m2。

干燥广泛地应用于各个领域，据统计，发达国家约有10%的燃料用于干燥[1]。

由于传统能源对大气环境的污染，，新型清洁能源已经成为各个国家关注的重点，太阳能热泵干燥是在热泵干燥的技术上用太阳能取代电能，是一种节能环保的新型干燥方式。

1 热泵干燥的结构和原理热泵干燥由热泵系统和干燥系统两部分组成[2]。

图1所示为热泵干燥原理图。

热泵部分是由蒸发器、节流阀、冷凝器、压缩机组成。

干燥系统是由干燥室、风机组成。

制冷剂在蒸发器中吸收热量气化后进入压缩机，经压缩机压缩升温升压，后进入冷凝器冷凝放热。

空气流经蒸发器侧析出水分除湿后，流经冷凝器吸收热量升温后进入干燥室对物料进行干燥。

干燥装置一般分为三种：（1）开式干燥器。

开式干燥器从干燥室干燥物料后直接排放到大气中，这种系统的缺点是从干燥室出来空气含有的余热被排放到大气中造成了浪费。

（2）闭式干燥器。

从干燥室干燥物料后出来的空气不排放到大气中，而是循环使用。

（3）半开半闭式干燥器。

从干燥室出来的空气一部分被排放到大气中，一部分留下来循环使用。

这种系统的缺点是容易受到外界环境的影响。

2 太阳能热泵干燥的结构和原理太阳能热泵原理如图2所示，就是在图1 的蒸发器处加上一个太阳能集热器。

太阳能热泵分为直接膨胀式和非直接膨胀式[3，4]。

文献[5]对太阳能热泵进行实验研究，实验结果要比实际的COP值高，这是因为太阳能热泵受气候、地域、温度、昼夜、纬度等影响较大。

太阳能是清洁可再生能源，太阳能热泵干燥是热泵干燥发展的一主要趋势。

3 太阳能热泵和其它类型的热泵的耦合太阳能热泵和其它类型的热泵也有一些耦合应用，不如太阳能-地热能耦合热泵，太阳能-废热耦合热泵，太阳能——炉火余热耦合热泵等。

智能型太阳能、热泵互补热水系统原理说明本文来源给排水知识分享现在《建筑设计节能设计标准》等国家规范、地方规范都对太阳能的设置做了要求，基本多层住宅、高层住宅都需要设置太阳能热水器，本文就来介绍一下太阳能热水系统，其组成，运行原理讲的都比较清楚，和传统的太阳能系统也有对比，大家可以看看，了解一下。

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55℃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55℃，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℃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℃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℃，当水温达到70℃时，就停止循环加热，限制水温不要超过70℃，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80℃）。

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%的位置，则自动启动热泵加热系统，往保温水箱补充50℃的热水，如果水位达到设定值，则热泵系统停止工作。

太阳能热泵技术研究一、太阳能热泵技术原理1.太阳能收集：通过太阳能集热器，将太阳能转化为热能。

太阳能集热器分为平板式、真空管式等多种类型，能有效地吸收太阳辐射热能。

2.热泵工作：太阳能热泵系统利用热泵的工作原理，将低温的热能提取，通过压缩机进行加热，提高温度，再通过换热器，将热能传递给水或空气，实现供热或供热水。

3.能量回收：在太阳能热泵系统中，采用热回收装置，将压缩机排放的冷凝热能进行回收利用，提高了热泵的热量转化效率。

二、太阳能热泵技术的应用领域1.供暖领域：太阳能热泵技术可以用于居民楼宇、商业建筑等供暖系统，通过太阳能和热泵的组合利用，实现节能减排。

2.热水领域：太阳能热泵系统可以用于家庭热水供应，通过太阳能的收集和热泵的工作，将太阳能转化为热能，为家庭提供热水。

3.工业领域：太阳能热泵技术可以用于工业生产过程中的热能利用，可以替代传统的燃煤、燃气锅炉，降低能源成本、减少污染。

4.农业领域：太阳能热泵技术可以应用于农业温室，通过太阳能和热泵的协同作用，实现温室的供暖和制冷，提高农业生产效益。

三、太阳能热泵技术的发展前景1.节能减排：太阳能热泵技术能够实现太阳能的充分利用，减少对传统能源的依赖，从而达到节能减排的目的。

2.生态环保：太阳能热泵技术无燃烧过程，无排放物产生，对环境无污染，符合可持续发展的要求。

3.成本降低：太阳能热泵技术可以提供多种能源转化方式，根据不同需求，选择合适的方式，降低能源成本。

4.市场需求：随着人们对可再生能源的关注度不断提高，市场对太阳能热泵技术的需求也在增加，有着广阔的市场前景和商业机会。

综上所述，太阳能热泵技术是一种将太阳能和热泵技术相结合的热能利用技术，其原理是通过太阳能热能的收集和热泵的工作原理，将太阳能转化为可使用的热能，在供暖、热水、工业和农业等领域有着广泛的应用。

太阳能热泵技术具有节能、环保、成本降低和市场需求增加等优势，有着广阔的发展前景。

太阳能热泵利用太阳能实现供暖和制冷太阳能作为一种可再生能源，日益受到人们的关注和重视。

太阳能热泵就是利用太阳能来实现供暖和制冷的一种环保技术。

它与传统的取暖和制冷技术相比，具有许多优势，如高效能源利用、低运行成本和减少碳排放等。

本文将对太阳能热泵的原理、应用和发展前景进行探讨。

一、太阳能热泵的原理太阳能热泵利用太阳能作为能源，通过热泵循环原理实现供暖和制冷。

它由三个主要部分组成：太阳能集热器、热泵压缩机和热泵蒸发器。

太阳能集热器用于吸收太阳能，并将其转化为热能。

热泵压缩机将低温的太阳能热量提升到高温，用于供暖。

热泵蒸发器则用于将室内的热量排出，实现制冷效果。

二、太阳能热泵的应用太阳能热泵广泛应用于居住和商业建筑的供暖和制冷领域。

对于供暖，太阳能热泵可以利用太阳能的热量加热水，然后通过水循环将热量传递到房间内部，实现供暖效果。

对于制冷，太阳能热泵则可以逆转工作原理，将室内的热量排出，实现降温和除湿的效果。

三、太阳能热泵的优势太阳能热泵相比传统的取暖和制冷技术具有以下优势：1. 高效能源利用：太阳能作为可再生能源，利用太阳能热泵可以更高效地利用能量，节约能源消耗。

2. 低运行成本：太阳能热泵的运行成本相对较低，因为其主要能源来源来自太阳，无需额外的能源投入。

3. 环保节能：太阳能热泵不产生污染物和温室气体的排放，对保护环境和减少碳排放具有重要意义。

4. 适用性广泛：太阳能热泵适用于不同气候条件下的供暖和制冷需求，可以在各种环境下实现高效运行。

5. 可持续利用：太阳能作为一种源源不断的能源，可以持续供给太阳能热泵系统，实现可持续供暖和制冷。

四、太阳能热泵的发展前景随着人们对环境保护和可持续发展的重视，太阳能热泵作为一种清洁能源技术将有着广阔的市场前景。

太阳能热泵具有适用性广泛、运行成本低等优势，在各个领域都有着广泛的应用前景。

随着技术的不断创新和进步，太阳能热泵的效率和性能将进一步提高，推动其在未来市场的发展。

太阳能热泵的工作原理与应用领域分析随着环境保护意识的增强和能源需求的不断增长，太阳能热泵作为一种高效、清洁的能源利用技术，受到了越来越多人的关注。

本文将从太阳能热泵的工作原理和应用领域两个方面进行分析。

一、太阳能热泵的工作原理太阳能热泵利用太阳能作为热源，通过热泵的工作原理将太阳能转化为热能，进而供暖、供热水或制冷。

其工作原理主要包括太阳能的收集、传热和热泵的运行。

首先，太阳能的收集是通过太阳能集热器实现的。

太阳能集热器通常由太阳能热管组成，太阳能热管内部充满了工质，当太阳光照射到太阳能热管上时，工质会吸收太阳能并转化为热能。

其次，热能的传热是通过热泵系统实现的。

热泵系统由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流装置等组成。

当太阳能热管中的工质被加热后，通过压缩机的作用，工质的温度和压力升高，然后进入蒸发器，通过蒸发器的蒸发过程，工质从低温低压状态转变为低温高压状态，吸收室内的热量。

接着，工质进入冷凝器，通过冷凝器的冷凝过程，工质释放出热量，使室内温度升高。

最后，工质通过节流装置降压后，重新进入太阳能热管，循环往复。

二、太阳能热泵的应用领域太阳能热泵具有广泛的应用领域，下面将从建筑供暖、热水供应和制冷方面进行分析。

在建筑供暖方面，太阳能热泵可以利用太阳能提供热能，实现对建筑物的供暖。

相比传统的燃气锅炉或电锅炉，太阳能热泵具有更高的能源利用效率和更低的运行成本。

此外，太阳能热泵还可以与地暖系统结合使用，提供更加舒适的供暖效果。

在热水供应方面，太阳能热泵可以利用太阳能提供热能，实现对热水的供应。

太阳能热泵可以将太阳能转化为热能，用于热水的加热，既可以满足家庭的日常生活用水需求，又可以满足工业和商业领域的热水需求。

与传统的热水锅炉相比，太阳能热泵具有更高的能源利用效率和更低的运行成本。

在制冷方面，太阳能热泵可以利用太阳能提供冷量，实现对建筑物的制冷。

太阳能热泵的制冷工作原理与供暖相反，通过热泵系统将室内的热量排出，使室内温度降低。

太阳能、地能热泵采暖供热系统原理图太阳能、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。

一、系统运行原理图： 热泵温度探头循环水泵电脑控制系统泄空阀电磁阀增压泵温度探头排污阀水位传感器温度探头贮热水箱温度探头溢流二、系统运行原理1、正常情况下，太阳能定温加热在光照条件下，当太阳集热器内水温达到设定水温时（可在0～100℃之间任意设定，一般设定在45～55℃之间），电脑控制器使供冷水电磁阀自动打开，自来水进入太阳集热器底部，同时将太阳集热器顶部达到设定温度的热水顶入储热水箱；当太阳集热器顶部水温低于设定温度时（一般定在40～45℃之间），电脑控制器使供冷水电磁阀自动关闭。

如此运行，不断将达到设定温度的热水顶入储热水箱储存。

2、储热水箱满水位时，太阳能温差循环加热当储热水箱水满时，为了防止水满溢流，电脑控制器使太阳能系统自动转入温差循环。

当太阳集热器水温高于储热水箱水温时，循环水泵自动启动，将储热水箱内较低温度的水泵入太阳集热器继续加热，同时将太阳集热器内较高温度的热水顶入储热水箱。

如此，通过使储热水箱水温升高的方法储存太阳集热器吸收的太阳能。

当用户使用热水，使储热水箱水位下降后，电脑控制器使太阳能系统自动转入定温加热。

3、太阳能不足时，自动启动热泵辅助加热电脑控制器将随时监测储热水箱水温，当水箱水温达不到使用要求时，自动启动热泵辅助加热，以保证用热水。

4、储热水箱水位控制PLC控制器将随时监测储热水箱水位。

在天气正常的情况下，储热水箱的水位在一天中不同的时间将达到不同的水位。

如果在某一时间内，储热水箱的水位没有达到正常的水位，说明太阳能产热水不足或用户用热水过度，此时，PLC控制器使热泵自动启动，当达到正常水位时，PLC使热泵自动停止。

5、储热水箱水温控制当由于循环散热等原因，使储热水箱的水温低于设定值时（一般应设定在45～55℃之间），PLC控制器会自动根据情况选择加热方式。

当太阳能正常时，自动启动太阳能循环水泵，通过太阳能加热储热水箱内的水；当太阳能不足时，自动启动热泵，加热到设定温度，热泵自动停止。

太阳能热水器循环泵工作原理1. 导言：太阳能热水器，生活中的“小太阳”大家好，今天咱们聊聊家里那个隐秘的“太阳”，没错，就是咱们的太阳能热水器。

它可能不像太阳那样高高在上，但它可真是咱们日常生活中的好帮手。

你有没有想过，它是怎么把太阳的热量变成热水的呢？关键的角色之一就是循环泵。

别小看了它，这个小家伙可是热水器工作中的大功臣！1.1 太阳能热水器的基本工作原理首先，我们得了解一下太阳能热水器的基本工作原理。

太阳能热水器主要分为集热器和储水箱。

集热器就像是一个大大的太阳能吸热器，专门把阳光变成热量。

这个过程呢，就像是大自然中的“炒锅”，把太阳的热量炒得滚烫。

然后，这些热量通过循环系统传输到储水箱里，咱们的水箱就是存储热水的地方。

1.2 循环泵的“幕后功臣”好了，说了这么多，大家可能会问，热水是怎么从集热器到储水箱的呢？这就要说到循环泵了。

循环泵就是这个过程中的“幕后功臣”。

它的工作就是把加热后的水从集热器里抽出来，然后推送到储水箱里。

简单来说，循环泵就是水的“快递员”，把水从一个地方送到另一个地方，保证热水能迅速到达咱们的浴室。

2. 循环泵的工作机制：让我们深入探讨2.1 工作原理的“细节”现在我们来“拆解”一下循环泵的工作机制。

循环泵的核心部分是一个小电动机，它通过转动一个叫做叶轮的部件来工作。

想象一下，叶轮就像是一个小小的风扇，通过旋转把水推送出去。

水经过叶轮的“助推”，变得更加有力地流动到储水箱中。

这样，咱们就能有源源不断的热水使用啦。

2.2 温控系统的“精细调控”不过，光有一个循环泵可还不够，还得有一个温控系统来“把关”。

温控系统的作用就是实时监测水温，并且根据需要来控制循环泵的工作。

如果水温还不够热，温控系统就会让循环泵持续工作；如果水温已经达到预期，系统就会自动停止循环泵的工作。

这样，咱们就不会浪费能源，也能保持热水的稳定性。

3. 循环泵的维护与保养：简单又实用3.1 如何进行“日常护理”说到这里，大家可能会担心循环泵的维护问题。