太阳能热水系统与空气源热泵相结合的技术探讨

　　由于太阳能热水系统阴天不能产生热水，需采用辅助热源加热，目前辅助加热最节能的产品为空气源热泵。当然，如果空气源热泵与太阳能热水系统结合不好，太阳能热能就不能得到充分利用，特别是热水用量比较大的热水系统更明显。中建博能工程技术有限公司根据多年设计、施工经验，总结出一些切实可行的设计施工方法：

 

　　1、太阳能集热面积确定

 

　　太阳能集热面积计算根据用水量、当地太阳能辐射值、集热器效率、冷热水温度来确定，由于阴天考虑空气源热泵辅助加热，所以太阳能集热面积计算基础数据的取值不能按全年最冷天取值，否则不仅会造成春、夏、秋三季热水过热，还会增加投资。

 

　　2、空气源热泵功率确定

 

　　空气源热泵输入功率的计算根据热水用量、小时变化系数、空气源热泵的能效确定。由于空气源热泵的能效受环境温度的影响较大，所以计算空气源热泵的输入功率时应充分考虑当地环境温度。

 

　　3、太阳能热水系统与空气源热泵的结合方式

 

　　为了避免太阳能、空气源热泵以各自独立的方式加热，太阳能热水系统与空气源热泵，二者必须与压力和温度控制相匹配。目前设计方法是：太阳能集热器产生热能传送到太阳能储水箱中，再通过热泵辅助加热。当太阳能温度不够高时，利用热泵对其加热。但无论是什么系统，热储存都是热利用的核心。太阳能水温上升的过程中，太阳能被送入冷的、温度较低的储存区域，然后储水箱水温逐渐上升。如果太阳能产生的热能不能使水温达到使用温度，那热泵便启动对其加热程序。

 

　　太阳能加热水箱与热泵加热水箱分开或合并，应根据热水用量、热水用水时段确定。对于不同温度要求的系统使用两个独立的加热水箱是合理的。但是选用一个水箱还是两个水箱最终取决于热水用水时段、热水量大小。当热水用量较大、带有回水系统、用水时段多时，适宜采用两个水箱。为避免不用水时热泵加热水箱，温度降低影响使用，且不消耗热泵电能，需设计一套温差循环系统，当热泵加热的水箱温度低于太阳能加热水箱温度时，通过循环换热，使太阳能热量得到充分利用。当用水量较少，用水时段不多且集中用水时，适宜采用一只水箱，当采用一只水箱加热时，热泵加热水箱中位于上部分的水，热泵加热的水箱容积，按小时最大用水量4-6的倍热量来计算，一般热泵采用定时定温控制。

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