太陽能熱泵

聶德平 · 發(fā)表于 2011-4-2 21:25:46

太陽能熱泵一般是指利用太陽能作為蒸發(fā)器熱源的熱泵系統(tǒng),，區(qū)別于以太陽能光電或熱能發(fā)電驅(qū)動的熱泵機(jī)組,。它把熱泵技術(shù)和太陽能熱利用技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來，可同時提高太陽能集熱器效率和熱泵系統(tǒng)性能,。集熱器吸收的熱量作為熱泵的低溫?zé)嵩�,，在陰雨天,，直膨式太陽能熱泵轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝庠礋岜�,，非直膨式太陽能熱泵作為加熱系統(tǒng)的輔助熱源,。因此,，它可全天候工作，提供熱水或熱量,�,！　√柲軣岜玫姆诸�
　　根據(jù)太陽集熱器與熱泵蒸發(fā)器的組合形式，可分為直膨式(direct-expansion soalar assisted heat pump,，DX-SAHP)和非直膨式,。在直膨式系統(tǒng)中，太陽集熱器與熱泵蒸發(fā)器合二為一,，即制冷工質(zhì)直接在太陽集熱器中吸收太陽輻射能而得到蒸發(fā),。在非直膨式系統(tǒng)中，太陽集熱器與熱泵蒸發(fā)器分立,，通過集熱介質(zhì)(一般采用水,、空氣,、防凍溶液)在集熱器中吸收太陽能,，并在蒸發(fā)器中將熱量傳遞給制冷劑，或者直接通過換熱器將熱量傳遞給需要預(yù)熱的空氣或水,。根據(jù)太陽能集熱環(huán)路與熱泵循環(huán)的連接形式,，非直膨式系統(tǒng)又可進(jìn)一步分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和雙熱源式,。串聯(lián)式是指集熱環(huán)路與熱泵循環(huán)通過蒸發(fā)器加以串聯(lián),、蒸發(fā)器的熱源全部來自于太陽能集熱環(huán)路吸收的熱量；并聯(lián)式是指太陽能集熱環(huán)路與熱泵循環(huán)彼此獨(dú)立,，前者一般用于預(yù)熱后者的加熱對象,，或者后者作為前者的輔助熱源；雙熱源式與串聯(lián)式基本相同,，只是蒸發(fā)器可同時利用包括太陽能在內(nèi)的兩種低溫?zé)嵩础?font class="jammer">- `! o( {. q3 v: u* `
　　太陽能熱泵的技術(shù)特點(diǎn)
　　太陽能熱泵將太陽能利用技術(shù)與熱泵技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來,，具有以下幾個方面的技術(shù)特點(diǎn)：
　　1)同傳統(tǒng)的太陽能直接供熱系統(tǒng)相比，太陽能熱泵的最大優(yōu)點(diǎn)是可以采用結(jié)構(gòu)簡易的集熱器,，集熱成本非常低,。在直膨式系統(tǒng)中，太陽集熱器的工作溫度與熱泵蒸發(fā)溫度保持一致,，且與室外溫度接近,，而非直膨式系統(tǒng)中，太陽能集熱環(huán)路往往作為蒸發(fā)器的低溫?zé)嵩�,，集熱介質(zhì)溫度通常為20℃～30℃,，因此集熱器的散熱損失非常小，集熱器效率也相應(yīng)提高,。有研究表明,，在非寒冷地區(qū)即使采用結(jié)構(gòu)簡單,、廉價(jià)的普通平板集熱器，集熱器效率也高達(dá)60%～80%,，甚至采用無蓋板,、無保溫的裸板集熱器也是可以的。
　　2)由于太陽能具有低密度,、間歇性和不穩(wěn)定性等缺點(diǎn),，常規(guī)的太陽能供熱系統(tǒng)往往需要采用較大的集熱和蓄熱裝置，并且配備相應(yīng)的輔助熱源,，這不僅造成系統(tǒng)初投資較高,，而且較大面積的集熱器也難于布置。太陽能熱泵基于熱泵的節(jié)能性和集熱器的高效性,，在相同熱負(fù)荷條件下,，太陽能熱泵所需的集熱器面積和蓄熱器容積等都要比常規(guī)系統(tǒng)小得多，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊,，布置更靈活,。
　　3)在太陽輻射條件良好的情況下，太陽能熱泵往往可以獲得比空氣源熱泵更高的蒸發(fā)溫度,，因而具有更高的供熱性能系數(shù)(COP可達(dá)到4以上),，而且供熱性能受室外氣溫下降的影響較小。
　　4)由于太陽能無處不在,、取之不盡,，因此太陽能熱泵的應(yīng)用范圍非常廣泛，不受當(dāng)?shù)厮礂l件和地質(zhì)條件的限制,，而且對自然生存環(huán)境幾乎不造成影響,。
　　5)太陽能熱泵同其它類型的熱泵一樣也具有“一機(jī)多用”的優(yōu)點(diǎn)，即冬季可供暖,，夏季可制冷,，全年可提供生活熱水。由于太陽能熱泵系統(tǒng)中設(shè)有蓄熱裝置,，因此夏季可利用夜間谷時電力進(jìn)行蓄冷運(yùn)行,，以供白天供冷之用，不僅運(yùn)行費(fèi)用便宜,，而且有助于電力錯峰,。
　　6)考慮到制冷劑的充注量和泄漏問題，直膨式太陽能熱泵一般適用于小型供熱系統(tǒng),，如戶用熱水器和供熱空調(diào)系統(tǒng),。其特點(diǎn)是集熱面積小、系統(tǒng)緊湊,、集熱效率和熱泵性能高,、適應(yīng)性好,、自動控制程度高等尤其是應(yīng)用于生產(chǎn)熱水，具有高效節(jié)能,、安裝方便,、全天候等優(yōu)點(diǎn)，其造價(jià)與空氣源熱泵熱水器相當(dāng),，性能更優(yōu)越,。
　　7)非直膨式系統(tǒng)具有形式多樣、布置靈活,、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn),，適合于集中供熱、空調(diào)和供熱水系統(tǒng),。易于與建筑一體化,。

聶德平 · 發(fā)表于 2011-4-9 09:44:56

看起來不錯，不知道實(shí)際應(yīng)用效果如何
懂行的說說

		自動登錄	找回密碼
密碼			注冊會員