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    太陽能+熱泵中央熱水系統的實用意義

    來源:未知 | 作者:天祥節能 | 發布時間:2021-01-29 10:46:18

      醫院、酒店等大型中央熱水系統應用場所,大多采用太陽能作為其中央熱水系統的主要熱源。這些場所一般要求衛生熱水在一定的時間段內或全天24小時連續供應,為滿足太陽能不足時的用熱需求,使太陽能集熱系統的投資更加經濟,通常采用電加熱器或電鍋爐、燃煤或燃油(氣)鍋爐、市政熱力等作為太陽能中央熱水系統的輔助熱源。

    空氣源熱泵輔熱太陽能熱水系統

      熱泵技術是一種新型的節能制冷供熱技術,長期以來主要應用于建筑物的采暖空調領域。因熱泵制熱在節能降耗及環保方面的良好表現,衛生熱水供應系統也越來越多的采用熱泵設備作為熱源。其中以室外空氣為熱源的空氣源熱泵,結構簡單,不需要專用機房,安裝使用方便,在生活熱水供應方面具有不可替代的優勢。除了比較大型的空氣源熱泵熱水系統外,現在已很多小型家用空氣源熱泵熱水器也投放市場。但空氣源熱泵的一個主要缺點是供熱能力和供熱性能系數隨著室外氣溫的降低而降低,所以它的使用受到環境溫度的限制,一般適用于最低溫度一10℃以上的地區。

      將熱泵技術與太陽能結合供應生活熱水主要有兩種方式:一種是直接以空氣源熱泵作為太陽能系統的輔助加熱設備;另一種是利用太陽能熱水為低溫熱源或將太陽能集熱器作為熱泵的蒸發器的太陽能熱泵系統。前者以太陽能直接加熱為主以空氣源熱泵為輔,解決太陽能供熱的連續性問題,但仍舊無法擺脫環境溫度對熱泵制熱性能的影響;后者完全以太陽能作為熱泵熱源,大大提高了太陽能的利用效率,但太陽能資源不足時仍需要增加其它輔助熱源,并且熱泵供熱能力受太陽能集熱量的限制,規模一般比較小。

      在大型的太陽能中央熱水系統中,空氣源熱泵無疑是一種比較理想的輔助加熱設備。為了改善空氣源熱泵在低溫環境下制熱運行的性能,擴大它的使用區域,于是出現了一種適合于低溫環境中工作的太陽能一熱泵中央熱水系統。該系統采用一種新型的低溫太陽能輔助的空氣源熱泵機組和太陽能集熱系統結合,低溫空氣源熱泵機組突破了熱泵受環境溫度等條件約束,解決了傳統空氣源熱泵機組在低溫環境下可靠性差和制熱效率低的問題,尤其適用于黃河流域、長江以北、華北、西北等地區,大大擴展了風冷熱泵機組的應用區域。太陽能和熱泵互為輔助熱源,最大限度地利用太陽能,解決陰雨天氣及冬季環境溫度較低太陽能資源不足時熱水供應保證率,做到全年、全天候供應熱水。

      太陽能+熱泵中央熱水系統的實用意義

      運行可靠

      作為太陽能一熱泵中央熱水系統的主要組成部分,太陽能和空氣源熱泵都是技術成熟的節能環保產品。太陽能在生活熱水系統中的規?;靡延?0余年的歷史,空氣源熱泵的大量應用也有數十年的歷史,太陽能熱泵中央熱水系統將太陽能與空氣源熱泵技術有機結合,在不影響二者原有運行功能的條件下,使其運行效率顯著提高,從而能夠保證系統穩定可靠運行,節約熱水系統常規能源消耗。

      節能效益

      根據我國北方大部分地區的太陽輻照資料,按照衛生熱水系統平均耗熱量和太陽能集熱器日平均得熱量確定太陽能熱水系統的集熱器面積,太陽能一熱泵中央熱水系統中,太陽能直接加熱可滿足熱水系統全年60%~80%的熱量需求,其余20%~40%熱量由太陽能輔助加熱空氣源熱泵機組供應,熱泵平均COP可達3.0,即其所供應熱量有65%以上來自集熱器不能直接利用的太陽能和空氣熱能。在整個系統運行中,集熱器吸收的太陽能的利用率接近100%,輔助加熱的電力消耗只占系統總能耗的7%~14%,較常規能源的熱水系統可至少節能85%以上。

      通過上述分析可見,太陽能一熱泵中央熱水系統是一種性能可靠、環保節能的熱水系統形式,該系統只使用太陽能及少量的電能,對環境沒有任何污染。在白天最低溫度一15%以上、太陽輻照良好的我國大部分地區都可推廣應用。統一熱水供應,冬天采暖運行時節約常規能源60%以上,在我國大部分冬冷夏熱地區,本系統也可與建筑物采暖空調系統結合,發揮最大的節能作用。

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