太阳能空气源热泵系统设计

余姚市某宾馆空气源热泵热水工程工程方案方案编号：项目负责人：联系电话：手机：二O一一年十月二十九日一、空气源热泵热水器工作原理传统的热水器（电热水器，燃油、燃气热水器）具有能耗大、费用高、污染严重等缺点；太阳能热水器的运行又受到特殊气象条件的制约；而热泵热水器以空气、水、太阳能等为低温热源，以电能为动力从低温侧吸取热量来加热水，热水通过循环系统直接送入用户作为热水供应。

它利用设备内的冷媒从自然环境空气中采集热能并通过热交换器使冷水升温，同时排放冷气。

其工作原理如图1所示：图1 热泵热水器工作原理二、产品特点本公司空气源热泵热水器的核心部件：压缩机，全部选用copeland谷轮公司生产的高效涡旋压缩机，适用于热泵热水器上使用。

空气源热泵热水器的关键配件，均选用ALCO商业制冷及空调系统配件。

热泵热水器与传统热设备相比，有以下显著特点：2.1 高效节能空气源热泵热水器能效比COP 值在5~6 之间（标准工况下），即使在冬季超低温情况下也达到 1.8（-7℃），全年综合能效比COP 值在5~5.5 间。

高于市面上一般的热泵热水器。

2.2 使用安全加热方式完全不同于普通电加热，从根本上杜绝了普通电加热漏电、干烧等安全隐患；电路只有控制线路而无强电线路连接，实现了完全水电分离。

2.3 健康环保无任何有害气体排放；无温室气体排放；无致酸雨气体排放；无废热污染。

2.4 技术先进采用先进的控制技术，整个系统处于自动控制的运行状态之中。

2.5 运行稳定、维护简单，维护费用极低空气源热泵热水器系统简单；无需专人管理、维护，因而可极大降低维护、维修费用。

2.6 清洁无垢小温差传热，不结垢，清洁方便。

三、工程方案设计3.1 工程概况根据本工程现场了解的情况，目前宾馆房间65间，主要供应热水为日均12m³。

3.2 设计依据根据机组在余姚冬季时使用的最低环境温度5℃，以及机组在对应的环境温度下的制热量而对应选型，设计自来水进水最低温度10℃，设定热水出水温度为55℃。

空气源热泵空调系统设计方案第1章绪论改革开放以来，随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的大幅度提高，能源的消耗越来越大，其中建筑能源占相当大的比例。

据统计，我国历年建筑能耗在总能耗的比例是19%～20%左右，平均值为19.8%。

其中，暖通空调的能耗约占建筑总能耗的85%。

在发达城市，夏季空调、冬季采暖与供热所消耗的能能量已占建筑物总能耗的40%～50%。

特别是冬季采暖用的燃煤锅炉、燃油锅炉的大量使用，给大气环境造成了极大的污染。

因此，建筑物污染控制和节能已是国民经济发展的一个重大问题。

热泵空调高效节能、不污染环境，真正做到了“一机两用”（夏季降温、冬季采暖），进入20世纪90年代以来在我国得到了长足的发展，特别是空气源热泵冷热水机组平均每年以20%的速度增长，成为我国空调行业又一个引人注目的快速增长点。

所谓热泵，就是靠电能拖动，迫使热量从低位热源流向高位热源的装置。

也就是说，热泵可以把不能直接利用的低品位热能(空气、土壤、井水、河水、太阳能、工业废水等)转换为可以利用的高位能，从而达到节约部分高位能(煤、石油、燃气、电能等)的目的。

类似于人们把水自低水头压送至高水头的机械称为“水泵”，把气体自低压区送至高压区的机械称为“气泵”（在我国习称气体压缩机），因而把这种输送热能的机械称为“热泵”。

因此，在矿物能源逐渐短缺、环境问题日益严重的当今世界，利用低位能的热泵技术已引起人们的关注和重视。

空气源热泵的历史以压缩式最悠久。

它可追溯到18世纪初叶，可以说1824年卡诺循环的发表即奠定了热泵研究的基础。

热泵的发展受制于能源价格与技术条件，所以其历史较为曲折，有高潮有低潮，但热泵发展的前景肯定是光明的。

当前热泵研究的方向是向高温高效发展，即开发高温热泵并最大限度提高COP（性能系数 Coefficient of Performance）值，同时积极发展吸收和化学热泵等。

空气源热泵热水机组的制造、推广和使用在我国只是最近10年的事，但由于其相对传统制取热水设备的高效节能、环保、安全、智能化控制、不占用永久性建筑空间等优点而引起了市场日益广泛的关注。

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。

深圳市某小学宿舍增加太阳能热水系统设计介绍深圳市某小学宿舍增加太阳能热水系统设计介绍摘要：本文以深圳市某小学宿舍太阳能热水系统设计案例进行分析，探讨如何控制太阳能与辅助热源之间的关系，使太阳能利用最大化，并得出太阳能热水系统设计注意事项。

关键词：太阳能热水系统、太阳能集热器、太阳能保证率、空气源热泵、控制原理。

中图分类号： S214.2 文献标识码： A 文章编号：一．引言由于人类社会的不断发展，世界能源供应形势越来越严峻，地球的环境压力也越来越大，低排放的再生清洁能源在能源供应中占越来越重要的地位。

太阳能具有以下优点：可直接开发和利用、无污染、用之不竭等。

深圳市太阳能辐照量丰富，年均约为5225MJ/㎡。

本文以深圳市某小学宿舍增加太阳能热水系统工程对太阳能热水系统设计进行研究与分析。

二．工程概况。

本项目地处深圳市南山区，性质为学生宿舍，地上6层，建筑高度21.6m，总建筑面积为2000㎡，屋面建筑面积为426㎡。

三．太阳能热水系统介绍。

本项目热水系统采用定时供水系统，每天16：00～20：30时段供应热水。

本项目屋顶设置太阳能热水系统供本栋宿舍的淋浴使用，辅助热源采用空气源热泵。

系统设计原理为：冷水进入贮热水箱，当集热器进出口温差大于6℃(可调)时，开启集热系统循环泵使贮热水箱的水经过集热器被不断加热；如此循环往复，直至贮热水箱的水温达到设定值时，再由供热水箱补水泵将贮热水箱中达到设定温度的热水强制送入供热水箱；供热水箱在各个设定时段应该储存一定量的热水，若供热水箱水温小于60℃，热泵启动，直至供热水箱内水温达到60℃；在定时供水时段，用户再直接从供热水箱中获取满足要求的热水。

四．太阳能热水系统设计计算。

本项目设计用水规模按500人设计，全楼公共淋浴间共75个淋浴器。

平均日用水量取40m³，最高日用水量取50m³。

年平均太阳能辐射量取5225MJ/m ，贮水箱和管路的热损失率不大于0.22。

太阳能和空气源热泵联合供热系统合用储热水箱容积的探讨作者：谭春来源：《房地产导刊》2014年第07期【摘要】通过攀西地区的工程实例，对太阳能加热系统和空气源热泵联合制热系统合用储热水箱有效容积的设置进行了探讨，并得出结论。

【关键词】太阳能空气源热泵储热水箱1.1太阳能和空气源热泵联合制热系统为响应国家节能减排，发展清洁能源的号召，减少雾霾的产生,当在太阳能资源比较丰富的地方应设置太阳能热水系统。

攀西（攀枝花和西昌）地区贴近云南，日照充足，晴天居多，属于冬暖夏热的区域，非常适合太阳能和空气源热泵的设置。

《建筑给水排水规范》GB50015-2003(以下简称建水规范) [3]对于太阳能加热系统和空气源热泵热水供应系统储热水箱有效容积都有特定公式可查。

但对于某些中小型建筑，为节省投资，太阳能和空气源热泵通常合用一个储热水箱。

建水规范对于这种合用水箱的容积没有一个特定标准。

下面以一个工程实例对此进行分析。

2.1工程实例某宾馆位于西昌市，设计床位m=350人，时变化系数内插法计算得Kh=3.2，热水定额取qr=140L/人•日。

用水时间T=24小时，采用太阳能和空气源热泵系统联合供热。

宾馆设计热水日用水量： =49m3/d宾馆设计热水最大小时用水量 =6.53m3/h2.1.1通过太阳能系统计算储热水箱：公式1式中：Ajz——直接加热集热器总面积(m2)；qrd——设计日用热水量（L/d），以140L/人•日计C——水的比热容，C=4.187（kJ/kg. ℃）；ρr——热水的密度，取ρr=0.9832kg/L；tr——热水温度（℃），tr=60℃；t1——冷水温度（℃），四川地区t1=7℃；Jt——集热器采光面上年平均日太阳辐照量(kJ/m2.d)，参照昆明地区Jt=15551kJ/m2.d；f——太阳能保证率，取f =50%；ηj——集热器年平均集热效率，取ηj =50% ；η1——贮水箱和管路的热损失率，取η1 =20%；代入数据可得，Ajz为859.3m2，太阳能水箱集热系统储热水箱有效容积公式2式中Vr——储热水箱容积（L）qrjd——单位采光面积平均日的产热水量（L/m2.d），直接供水系统qrjd=40～100L/m2.d，根据我国太阳能资源分区及分区特征，攀西地区属于太阳能条件资源一般地区，取60 L/m2.d。

空气源热泵空调系统设计方案第1章绪论改革开放以来，随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的大幅度提高，能源的消耗越来越大，其中建筑能源占相当大的比例。

据统计，我国历年建筑能耗在总能耗的比例是19%～20%左右，平均值为19.8%。

其中，暖通空调的能耗约占建筑总能耗的85%。

在发达城市，夏季空调、冬季采暖与供热所消耗的能能量已占建筑物总能耗的40%～50%。

特别是冬季采暖用的燃煤锅炉、燃油锅炉的大量使用，给大气环境造成了极大的污染。

因此，建筑物污染控制和节能已是国民经济发展的一个重大问题。

热泵空调高效节能、不污染环境，真正做到了“一机两用”（夏季降温、冬季采暖），进入20世纪90年代以来在我国得到了长足的发展，特别是空气源热泵冷热水机组平均每年以20%的速度增长，成为我国空调行业又一个引人注目的快速增长点。

所谓热泵，就是靠电能拖动，迫使热量从低位热源流向高位热源的装置。

也就是说，热泵可以把不能直接利用的低品位热能(空气、土壤、井水、河水、太阳能、工业废水等)转换为可以利用的高位能，从而达到节约部分高位能(煤、石油、燃气、电能等)的目的。

类似于人们把水自低水头压送至高水头的机械称为“水泵”，把气体自低压区送至高压区的机械称为“气泵”（在我国习称气体压缩机），因而把这种输送热能的机械称为“热泵”。

因此，在矿物能源逐渐短缺、环境问题日益严重的当今世界，利用低位能的热泵技术已引起人们的关注和重视。

空气源热泵的历史以压缩式最悠久。

它可追溯到18世纪初叶，可以说1824年卡诺循环的发表即奠定了热泵研究的基础。

热泵的发展受制于能源价格与技术条件，所以其历史较为曲折，有高潮有低潮，但热泵发展的前景肯定是光明的。

当前热泵研究的方向是向高温高效发展，即开发高温热泵并最大限度提高COP（性能系数 Coefficient of Performance）值，同时积极发展吸收和化学热泵等。

空气源热泵热水机组的制造、推广和使用在我国只是最近10年的事，但由于其相对传统制取热水设备的高效节能、环保、安全、智能化控制、不占用永久性建筑空间等优点而引起了市场日益广泛的关注。

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。

新型太阳能—空气复合热源热泵的实验研究的开题报告题目：新型太阳能—空气复合热源热泵的实验研究一、研究背景在全球变暖、环保节能等现代社会，太阳能、空气能等可再生能源被广泛关注，成为新能源市场的热点。

在热泵技术中，空气源热泵具有应用广泛、适用范围广、安装维护简单等特点。

但是，它的效率受到室外温度的影响较大，当气温低于零度时，其效率会显著下降。

为了克服这一问题，将太阳能与空气能相结合，形成“太阳能—空气复合热源热泵”成为了研究的热点之一。

该技术能够使热泵在低温环境下仍然具有较高的效率，为热泵技术的发展开辟新的途径。

二、研究目的和意义本研究旨在设计一种新型太阳能—空气复合热源热泵系统，并进行实验研究。

通过实验结果的分析，探究该系统的热效率、性能稳定性以及减少环境污染等方面的特点。

研究成果将为太阳能与空气能相结合的热泵技术的发展提供新思路和新经验，对于推动我国可再生能源的研究和应用具有积极意义。

三、研究内容和方法本研究主要包括以下内容：1.设计新型太阳能—空气复合热源热泵系统，并进行系统优化设计，使其具有较高的效率和稳定性。

2.利用实验室制作的实验平台，对该系统进行实验研究。

测定系统的运行参数，如制冷量、制热量、能耗等指标，分析系统的热效率和运行稳定性。

3.通过对实验结果的分析，总结太阳能—空气复合热源热泵系统的特点和优劣，进一步完善和优化其设计。

研究方法主要包括文献调研、实验研究、数据分析等。

通过对相关文献的综合分析，理论上掌握太阳能—空气复合热源热泵系统的设计与优化方法；通过实验研究，确定系统的运行参数，并获取系统的性能数据；通过数据分析，全面评估系统的性能和特点。

四、预期研究结果预期研究结果包括以下几个方面：1.设计出一种新型太阳能—空气复合热源热泵系统，并进行系统优化设计，使其具有较高的效率和稳定性。

2.通过实验研究，获得系统的运行参数，如制冷量、制热量、能耗等指标，分析系统的热效率和运行稳定性。

30kw空气源热泵热水器设计毕业论文目录摘要 (V)ABSTRACT (V)1 绪论 (1)1.1 空气源热泵热水器的概况 (1)1.1.1 空气源热泵热水器的研究背景及意义 (1)1.1.2 空气源热泵热水器的国内外现状 (2)1.2 空气源热泵热水器的工作原理 (4)1.3 空气源热泵热水器的优缺点 (5)1.3.1 空气源热泵热水器的优点 (5)1.4 空气源热泵热水器的发展前景 (6)2 设计方案选择与论证 (8)2.1 制冷剂 (8)2.1.1 制冷剂的概述 (8)2.1.2 制冷剂的分类 (8)2.1.3 制冷剂的选用原则 (9)2.1.4 制冷剂介绍与选择 (10)2.2 压缩机 (12)2.2.1 压缩机概述 (12)2.2.2 压缩机的比较 (13)2.2.3 针对30kw空气源热泵压缩机的选型 (15)2.3 冷凝器 (16)2.3.1 冷凝器概述 (16)2.3.2 冷凝器的比较 (16)2.4 蒸发器 (19)2.4.1 蒸发器概述 (19)2.4.2 蒸发器的比较 (19)3 设计计算 (21)3.1 系统的热力计算 (21)3.1.1 热泵系统的热力计算 (21)4 冷凝器的设计计算 (24)4.1 氟利昂套管式冷凝器的结构 (24)4.2 氟利昂套管式冷凝器的传热计算 (25)4.3 氟利昂套管式冷凝器的设计计算 (25)4.3.1 有关参数的选择及计算 (25)4.3.2 确定内管根数 (26)4.3.3 传热计算 (26)4.3.4 冷凝器整体结构 (28)5 热泵蒸发器设计计算 (28)5.1 强制通风空气冷却式蒸发器的结构设计及计算 (28)5.2 蒸发器的设计计算 (31)5.2.1初步的结构规划 (31)5.2.2 计算几何参数 (31)5.2.3 计算空气侧干表面传热系数 (32)5.2.4 确定空气在蒸发器内的状态变化过程 (34)5.2.5 循环空气量的计算 (35)5.2.6 空气侧当量表面传热系数的计算 (35)5.2.7 管内R134a蒸发时表面传热系数的计算 (36)5.2.8 传热温差的初步计算 (39)5.2.9 传热系数的计算 (40)值 (40)5.2.10 核算假设的qi5.2.11 蒸发器结构尺寸的确定 (40)5.2.12 R134a的流动阻力及其对传热温差的影响 (41)5.2.13空气侧的阻力计算 (42)5.2.14 蒸发器风机的选型 (43)6 压缩机的选型计算 (45)6.1 理论排气量的计算 (45)6.2 轴功率的计算 (45)6.3 压缩机选型 (46)6.4 压缩机的校核 (46)6.4.1 压缩机名义工况下的热力计算 (46)6.4.2 压缩机的选型及校核计算 (47)7 节流装置介绍与类型选择 (49)7.1 热力膨胀阀的选型 (52)7.1.1 热力膨胀阀名义工况下的热力学计算 (52)7.1.2 选定热力膨胀阀 (53)8 其他辅助设备的计算与选型 (54)8.1 干燥过滤器计算与选型 (54)8.2 气液分离器的计算与选型 (56)8.3 油分离器 (58)8.4 视液镜 (59)8.5 截止阀的选取 (60)8.6 电磁阀的选取 (60)8.7 分流头的选择 (62)8.8 压力控制器的选择 (62)8.9 高压储液器 (63)9 储水箱 (65)9.1 热水箱的组成 (66)9.1.1 外壳 (66)9.1.2 内胆 (66)9.1.3 保温层 (66)9.2 热水箱的设计 (67)结束语 (68)致谢 (69)参考文献 (70)摘要本文主要介绍了对30KW空气源热泵热水器的设计。

威海昌华机械制造有限公司空气源热泵采暖热水系统方案威海中天羲和新能源技术有限公司2014年8月目录一、方案概述 (1)1.1系统名称 (1)1.2项目简介 (1)1.3技术简介 (1)1.4设计参数： (2)1.5热量负荷计算 (2)1.6设计依据： (2)1.7设计原则： (3)二、方案详解 (4)2.1、采暖热泵主机选型 (4)2.2、采暖热泵机组参数 (4)2.3、热水方案选型及设备参数 (5)三、配置与报价 (7)四、运行费用 (9)五、公司简介 (10)六、典型工程 (11)一、方案概述1.1系统名称威海昌华机械制造公司·宿舍公寓采暖热水系统。

1.2项目简介威海昌华机械公司办公厂房，总建筑面积4500平方米，用户共200户，本项目拟采用空气源热泵机组，满足采暖和热水供应。

1.3技术简介空气源热泵机组是据逆卡诺循环原理，以极少的电能通过传热工质把空气中的低温热能吸收进来，经过压缩机压缩后成为高温热能，传至水中加热热水，在不同的运行工况下热泵机组每消耗1度电能就可以从空气中吸收2-6度电的热量，节能效果非常显著。

空气源热泵存在环境温度过低制热有所衰减现象，主要原因是：环境温度过低，需要提升的温差过大，热泵压缩机的压缩比过大；还有热泵蒸发器需要定时除霜，热泵四通阀转向制冷工况反向供热，制热系统会间歇停止。

需要增加电辅加热。

1.4设计参数：1)室外设计参数如下表：冬季计算干球温度：-6(℃)；夏季计算干球温度：35(℃)。

2)室外计算相对湿度：67%。

3)室内设计参数：冬季：厂房13℃；公寓18℃夏季：厂房不用；公寓26℃4）地下水设计参数：水温按15℃考虑；5）末端采暖系统设计参数：冬季末端供回水温度：45℃/40℃。

夏季末端供回水温度：7℃/12℃。

6）卫生热水温度为：55℃。

1.5热量负荷计算1）建筑面积为4500平方米，采暖单位热负荷按每平方45W考虑，采暖热负荷为：45W×4500m²=202.5KW，需要热量为：202.5KW×12小时=2430KWH。

全面技术分析-太阳能供暖系统设计方案本太阳能供暖系统设计方案，为冬季提供部分供暖热量，夏季采用空气源热泵，为夏季提供空调冷量，一年四季提供足量生活热水，设计方案切实可行，是今后太阳能光热利用的重要趋势之一，将逐步解决日益紧缺的能源问题引言设计是工程建设的关键环节，太阳能供暖系统设计肩负着将科技进步转换为资源的重要使命。

太阳能资源利用在国外，太阳能供暖已能够成为太阳能资源利用的主要发展方向，欧洲各国对太阳能供暖给予较高的重视，到2005年共安装1536m3太阳能集热器，太阳能供暖系统约占集热器总量的20%，每年新建太阳能供暖系统12万个，可节约能源20%～60%。

国际能源机构在2001年指出，全球太阳能供暖系统每年提供的能量折合电力约为4.2万MWh。

我国属太阳能资源丰富的国家之一，年辐射总量大约在3300-8300兆焦/(m2?a)，全国2/3以上面积地区年日照小时数大于2000小时，每年陆地接收的太阳辐射能相当于2.4万亿吨标准煤。

随着国民经济的发展，能源需求量日益增加，能源利用情况紧张，而常规能源的大量使用必将对环境造成不利影响，太阳能作为可再生能源的一种，取之不尽，用之不竭，将成为未来能源结构中的重要组成部分；利用太阳能资源来满足供暖要求，提高太阳能系统全年的利用率，将对我国建筑节能有着非常积极的作用，是今后太阳能光热利用的新方向，因此，太阳能采暖技术越来越受到人们的重视。

3.太阳能供暖系统设计3.1太阳能供暖系统设计概况太阳能供暖系统是指以太阳能作为采暖系统的热源，利用太阳能集热器将太阳能转换成热能，供给建筑物冬季采暖和全年生活热水的系统。

典型的太阳能供暖系统主要设备应由以下几部分组成：⑴太阳能集热器及辅助加热设备太阳能集热器是吸收太阳辐射并向载热工质传递热量的主要设备装置，辅助加热设备补充供暖系统中太阳能集热器不能满足的热量，目前国内为供暖系统提供热量的太阳能集热器，主要有平板型集热器、全玻璃真空管集热器、热管真空管集热器3种类型。

昆明项目太阳能热水系统设计计算书一、工程概况32 层普通住宅，建设地点位于昆明市，共192户，每户按3.5 人计（考虑入住率、户型大小、用水习惯等因素），总用水人数：m 192户 3.5人/户672人。

按照国家建筑标准设计图集06SS12《8 太阳能集中热水系统选用与安装》第8.2.1 款规定：（1）太阳能集热器方位角宜朝正南方放置。

（2）在全年使用时，集热器的安装倾角宜与当地纬度相等。

查《给水排水技术措施2009年版本》附录F-2 可知，昆明当地的纬度为2501' 因此本工程的太阳能集热器的安装倾角取25 ，屋顶层正南向安装。

二、设计计算依据（1）《建筑给水排水设计规范GB50015-2003》（2009 年版）；（2）《全国民用建筑工程设计技术措施- 给水排水》（2009 年版）；（3）国家建筑标准设计图集06SS127《热泵热水系统选用与安装》;（4）国家建筑标准设计图集06SS128《太阳能集中热水系统选用与安装》；（5）专业公司提供的太阳能集中热水系统设计方案书；（6）云南省设计院提供的设计图纸。

三、集热系统设计计算1. 设计日用热水量q rd 计算：系统设计日用热水量按下式计算：Q r mq r式中：Q r系统设计日用热水量L/d ；m 用水计算单位数，m 672人；q r 热水用水定额L/ 人d ，q r 60 L/ 人d 则：Q r mq r672人60L/人d 40320L/d 40.32m3/d2. 太阳能集热器总采光面积的确定2.1 太阳能集热器全日集热效率的确定本例选用真空管型太阳能集热器，每组集热器面积7.5m2。

由于缺少该集热器相关的瞬时效率方程，故按照国家建筑标准设计图集06SS128《太阳能集中热水系统选用与安装》第8.4.4 款第2条规定：太阳能热水工程中集热器效率一般在25% ~ 50%之间，全年均衡使用时取平均值进行估算，因此2.2太37.5%。

阳能保证率f的确定由于云南省太阳能资源属于川类一般区，太阳能保证率在40%~50%之间，本次计算取50%。

目录摘要 (2)前言 (3)第一章空气源热泵热水器设计及应用概述 (4)1.1空气源热泵的概述 (4)1.2空气源热泵的发展 (5)1.3空气源热泵的前景 (6)第二章空气源热泵热水器系统运行原理 (8)2.1蒸汽压缩式制冷循环原理 (8)2.2空气源热泵热水器组成及工作原理 (9)2.3空气源热泵的设计方法 (11)第三章空气源热泵热水器设计计算 (17)3.1空气源热泵热水器系统优化计算 (17)3.2工质性能分析 (17)第四章空气源热泵热水器设计实例 (22)4.1实例介绍 (22)4.2图纸说明 (23)4.3安装步骤以及注意事项以及说明 (23)参考文献 (25)致谢 (26)本文主要从热泵热水器原理设计节能环保等方面进行了大体的说明。

首先是从空气源热泵的概述、起源、发展历程等进行了介绍。

从中可以了解到什么是热泵热水器？什么又是空气源热泵热水器以及空气源热泵技术前景等等。

其次是从热泵的运行原理以及蒸汽压缩式制冷循环原理方面进行了更详细的介绍空气源热泵的组成以及设计方法。

通过这一章可以的了解到热泵的组成、性质、特点等。

最后对空气源热泵的系统计算、工质性能的分析，从环保节能经济性等方面入手说明空气源的相对于其他热泵的优势。

文章最后还通过列举实例，用图纸说明来具体设计一个空气源热泵的步骤，让读者一目了然。

关键词空气源热泵设计节能环保能源是人类社会求生存和发展的物质基础，中国作为一个能源消耗大国,人口众多,能源相对匮乏, 自然资源总量排在世界第七位, 能源总量约 4 万亿吨标准煤,居世三位,而人均能源占有量约为世界平均水平的40%。

尽管我国人均用能不及世界平均人均能耗水平的一半,但能源消费总量已达世界第二。

从能源消费结构来看，我国是世界上最大的煤炭消费国，煤炭消费约占总能量的67%，这是导致环境严重污染、生态逐年恶化的根本原因之一。

因此，大力开拓新能源与可再生能源的实际应用成为我国解决能源紧张和保护生态环境的重要战略任务。

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。

太阳能-空气源热泵空调系统物联网监控管理平台设计张小东; 李慧【期刊名称】《《自动化仪表》》【年(卷),期】2019(040)008【总页数】5页(P74-78)【关键词】Niagara; 物联网; 太阳能; 空气源热泵; 空调系统; 监控管理平台; 智能控制; 建筑节能【作者】张小东; 李慧【作者单位】山东建筑大学热能工程学院山东济南250101; 山东建筑大学可再生能源建筑利用技术教育部重点实验室山东济南250101; 山东建筑大学山东省可再生能源建筑应用技术重点实验室山东济南250101【正文语种】中文【中图分类】TH1840 引言近年来，随着物联网概念的提出和智能建筑节能理念的发展，物联网技术在建筑空调监控系统上的应用更加广泛[1-3]。

目前，在我国推动清洁能源供暖与“煤改电”的大潮下，空气源热泵更是发展迅速[4-5]，太阳能-空气源热泵空调系统将太阳能与空气源热泵有机结合，具有广阔的应用前景[6]。

为了实现该系统的智能化与信息化，需将系统的各设备集成为统一的平台进行管理，使系统具有节能性、经济性和安全性。

Niagara Framework能够较好地解决这一问题。

它是市场上在系统集成方面较为成熟、先进的应用框架。

Niagara核心价值是可以接入任何协议、设备和网络，并且不受制造商或通信协议的影响[7-8]。

因此，基于Niagara技术，搭建了太阳能-空气源热泵空调系统监控管理平台。

1 太阳能-空气源热泵空调监控系统以学校某办公楼的太阳能-空气源热泵空调系统作为研究对象，搭建其监控管理平台。

该空调系统分为太阳能-空气源热泵复合系统、新风系统和空调末端房间系统。

系统原理如图1所示。

图1 系统原理图Fig.1 Schematic diagram of system系统在夏季可利用空气源热泵为室内末端房间制冷，冬季太阳能集热器作为辅助供热设备，与空气源热泵一同为室内末端房间供热。

新风机组为室内末端房间提供室外新风。