空气源热泵作为太阳能热水系统辅助热源初探
- 格式:doc
- 大小:25.00 KB
- 文档页数:6
某酒店热水系统方案分析及选用发布时间:2021-07-08T11:34:35.353Z 来源:《基层建设》2021年第11期作者:陆田龙[导读] 摘要:通过热水系统各种热源的对比分析,结合现场项目气候及环境条件,从热水供应的安全性、适用性、能耗、环保、经济性等方面进行比选,最终确定采用空气源热水机组+电锅炉作为热源对酒店热水系统供热,尽可能节约业主的初期投资成本,也确保酒店热水的安全供应,同时满足国家对节能减排的要求。
太阳雨集团有限公司摘要:通过热水系统各种热源的对比分析,结合现场项目气候及环境条件,从热水供应的安全性、适用性、能耗、环保、经济性等方面进行比选,最终确定采用空气源热水机组+电锅炉作为热源对酒店热水系统供热,尽可能节约业主的初期投资成本,也确保酒店热水的安全供应,同时满足国家对节能减排的要求。
本文主要分析某酒店热水系统方案分析及选用。
关键词:酒店热水系统;空气源热泵;电锅炉引言酒店内加装热泵热水系统的建设是一项具有开拓性的工作,虽然酒店热泵热水系统的建造一次性投入成本较大,但其节能率高。
随着天然气价格的逐步升高和电价的稳定尤其是谷电运行的优势,热泵热水系统将能极大地促进五星级酒店及高层建筑的节能减排。
1、工程概况本工程位于贵州省荔波县,属分散型度假酒店,酒店共分为8栋单体,分别为4#楼、8#楼、9#楼、5#楼、2#楼、6#楼、10#楼和13#楼,楼层数为2~5层,底层连通,上部独立,总建筑面积约1.6万m2,建筑高度不超过24m,属多层建筑。
酒店大堂、餐饮、娱乐、设备机房等后勤区域主要集中在底层、2#楼和6#楼,其余楼均为客房区域,客房总数约为185间。
2、热水系统设计本工程设置集中热水供应系统。
为确保冷、热水系统压力平衡,各分区冷、热水均采用同源供水,供水方式为低位生活水箱+变频水泵组(配置气压罐)联合加压供水。
冷、热水分区完全相同,地下室及裙房共分为两个区,塔楼客房分为三个区。
浅谈太阳能—空气源热泵并联供热系统作者:王玉芳来源:《城市建设理论研究》2013年第22期摘要:文章主要是通过对太阳能空气源热泵并联供热系统的介绍,对并联系统从不同的分析角度进行详细的介绍和分析,分析了太阳能集热系统的特点以及作为辅助供热的作业流程,同时又从空气源热泵机组的特点和作为辅助作业流程的角度对系统进行了分析。
结合洗浴中心浴室的太阳能空气源热泵系统进行了分析,又结合具体的工程案例对并联系统进行了简单的介绍,让设计人员对于太阳能空气源热泵并联供热系统的动态特性有深入的了解,最后对这个系统进行了简单的总结。
关键词:太阳能—空气源热泵;供热系统;系统模拟中图分类号: TU833+.1 文献标识码: A 文章编号:一、前言太阳能——空气源热泵是现代一种新型的空调供热技术,这种技术能够将太阳能技术以及热泵很好地结合在一起,通过两个技术的结合能够很好地解决空气源热泵在低温状态下的性能以及结霜等问题,这个系统的主要优点是节能、高效,同时由于是利用太阳能,所以在很大程度上很受人们的关注。
文章就从这个系统的优点和特性出发,结合工程的实例,具体的又结合了特定地区的太阳能空气源热泵并联供热系统在特定的时间内的运行状况,对系统进行分析最终得到了一些系统的动态热力参数,最后对这个系统进行总结分析。
二、太阳能—空气源热泵并联供热系统形式太阳能—空气源热泵并联供热系统并不是一个直膨胀式的并联供热系统,这个系统的最大特点是利用太阳能进行工作,太阳能能够集热器以及空气源热泵通过并联的形式向采暖的地方进行持续的供热,同时能够将热器收集起来的太阳能直接的送到需要的室内,这样就能够弥补空气源热泵供热方面的严重不足,图1就是太阳能—空气源热泵并联供热系统的工作流程图:图1太阳能—空气源热泵并联供热系统的工作原理图以下介绍的是太阳能一空气源热泵并联供热系统的详细的作业流程:1、首先当供给室外的环境温度在白天的时候比较高的话,太阳能—空气源热泵的供热系数一般都是比较大的,同时制热量相对较高,这样就可以使得空气源热泵能够单独的对供给房进行持续供热。
太阳能与空气源热泵耦合供热技术应用研究李旭林张梓蕴王云龙(沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳110168)摘要:在我国北方村镇建筑,供暖上仍然存在着很多资源配置不合理、污染严重等问题。
随着清洁能源的发展,各种太阳能耦合空气源热泵系统的研究也得到越来越多学者的关注。
本文主要根据国内外研究成果,综合论述太阳能集热系统和空气源热泵系统不同耦合方式的研究。
从实际应用的角度出发,针对太阳能耦合空气源热泵系统不同运行方式、研究进展进行分类总结,提出相应的优缺点及适用条件。
同时,提出一种新型以双源蒸发器为核心部件的双源耦合系统,可实现能源的T级利用,为北方地区清洁能源供暖提供一种可行性方案和技术支持。
关键词:空气源热泵系统;太阳能集热系统;清洁供暖;耦合方式中图分类号:S214文献标识码:A DOI:10.19754/j.nyyjs.20210430017引言清洁供暖是我国大气污染防治工作的重要组成部分,为充分实现供暖技术的清洁性,充分引导各地的供暖方式向低能耗、低排放的方向发展。
北方农村既有取暖方式主要以污染高的散煤燃烧为主,在浪费大量化石能源的同时,还造成严重的室内外空气污染,故在北方农村推进清洁取暖对降低取暖能耗节约资源有积极影响。
近年来,空气源热泵系统作为可再生能源,是目前建筑节能领域重要的供暖形式,太阳能集热系统可全年使用。
如果将二者系统耦合供热,可提高能源利用率,弥补不足。
因此,将太阳能耦合空气源热泵系统作为最佳耦合系统的研宄具有十分重要的意义。
1常规太阳能与空气源热泵系统耦合方式1.1直膨式太阳能耦合空气源热泵系统直膨式太阳能热泵(DXSAHP)有效地利用了太阳能光热系统和热泵系统,来自太阳辐射或环境空气中的热量直接通过太阳能集热装置吸收热量,经过压缩机直接将热量传递给冷凝器至末端设备,是实现节约能源和可再生能源利用的有效方案。
直膨式系统见图1,其运行简单,主要依靠太阳能辐射吸收热量来供热,但由于太阳能的不稳定性,系统受太阳能辐射强度影响较大,适用于太阳能资源充足的地区。
空气源热泵+太阳能热水系统的效益研究随着气候变化和环保意识的增强,可再生能源和能效化技术成为发展趋势。
本文研究了空气源热泵和太阳能热水系统的优劣之处,并探讨了其效益。
空气源热泵采用空气中的热能,将室外空气抽取并通过热交换器进行加热,再将加热后的空气通过蒸发器回收热量,达到供暖、制冷和热水生产的目的。
空气源热泵的显著优势是能够根据需要快速提供温度可调的暖气、热水和冷气,同时具备高效、环保、安全、省电等优点。
另外,它的安装、使用和维护成本低,占据面积少,可靠性强,适用于多种场所。
太阳能热水系统通过将太阳辐射能转化为热能,将水加热,用于日常生活和制造业。
太阳能热水系统的优势是可再生、清洁、低维护成本、不受能源补贴政策影响等。
然而,由于太阳能热水系统对太阳照射量和温度的依赖性,其经济性和效率往往受到气候条件、容量和性能的限制。
此外,其装置占据面积大,需要配套样板进行保护。
将空气源热泵和太阳能热水系统相结合,可以充分利用二者的优势,改善其缺点,提高其效益。
空气源热泵和太阳能热水系统相结合的优势主要有以下几点:1.稳定性高。
无论天气多么恶劣,空气源热泵均可稳定地采集周围温度,并将其转换成能量,太阳能热水系统也可以稳定地利用太阳辐射能进行加热;2.效率高。
两者的搭配可有效地加强热水供应的能力,提高热回收率,大大降低造成的浪费;3.节能环保。
结合后,无需使用任何化石燃料,减少了温室气体的排放,避免了环境污染和资源浪费;4.省钱实惠。
空气源热泵的使用成本很低,太阳能热水系统的安装和维护成本也较低,两者的搭配可以在大大降低系统的使用成本方面提供帮助。
通过以上的研究,我们可以看出,将空气源热泵和太阳能热水系统相结合是非常有益的。
它们可以充分发挥彼此的优势,减少不足,并提高能源利用效率。
在未来的建筑和工业用途中,这种集成应用将能够获得更广泛的应用。
空气能热泵与辅助电加热系统的联合应用随着能源和环境问题日益突出,节能减排已成为世界各国都要面临的重大挑战。
在建筑能源消耗中,采暖和制冷是主要的能源消耗部分,而传统的采暖和空调系统通常会造成较大的能源浪费。
为了解决这一问题,空气能热泵技术应运而生。
空气能热泵是一种利用空气中的低品位热能来供热的系统,它具有高效节能、环保清洁等优点,因此受到了广泛关注和应用。
空气能热泵也存在着一个明显的问题,即在极端低温下效率会大幅下降,影响供热效果。
为了解决这一问题,辅助电加热系统应运而生。
辅助电加热系统是指在空气能热泵系统中增加电加热设备,以应对极端低温情况下的供热需求。
当空气能热泵系统在极端低温下效率不高时,辅助电加热系统可以通过电能转换为热能来满足供热需求,从而提高了空气能热泵系统在极端低温条件下的供热效果。
空气能热泵与辅助电加热系统的联合应用成为了一种解决能源浪费和提高供热效果的有效手段。
空气能热泵与辅助电加热系统的联合应用有着诸多优点。
空气能热泵具有高效节能的特点,可以大幅降低建筑能耗,减少对传统能源的依赖。
在一般气候条件下,空气能热泵的供热效果较好,可以满足大部分供热需求。
但是在极端低温情况下,空气能热泵的供热效果会明显下降,这时辅助电加热系统可以发挥作用,弥补空气能热泵的不足,保障供热效果。
空气能热泵与辅助电加热系统的联合应用可以综合发挥二者的优势,提高供热效果,降低能源消耗。
空气能热泵与辅助电加热系统的联合应用也存在一些挑战。
首先是成本问题,增加辅助电加热系统将增加系统的安装和维护成本,从而增加投资成本。
其次是系统设计和维护问题,由于空气能热泵与辅助电加热系统之间的协调配合以及系统运行参数的调整,对系统的设计和维护提出了更高的要求。
在实际应用中需要综合考虑成本、技术要求以及系统运行效果等因素,制定合理的联合应用方案。
针对上述问题,可以采取一些措施来优化空气能热泵与辅助电加热系统的联合应用。
首先是技术创新,通过技术创新来降低辅助电加热系统的成本,提高系统的性能和稳定性。
空气源热泵与太阳能联合供暖系统分析摘要:以我国北方典型城市天津为例,提出了一种空气源热泵与太阳能联合供暖系统形式。
以天津地区某典型住宅为例,分析了该住宅采暖季的所需热负荷。
结果表明热泵机组具有较好的运行性能,但太阳能贡献率偏低。
关键词:空气源热泵;联合供暖;蓄热水箱引言随着近几年全国各地雾霾现象频发,煤改电已成为北方采暖发展趋势,关注低碳能源的开发与利用,如何有效利用更清洁的能源将是解决能源与环保难题的重要手段。
常规太阳能供暖系统易受气候影响,不能全天运行。
近几年流行的空气源热泵作为一种高效节能装置,将其与太阳能供暖系统有机结合起来,可弥补太阳能供热的不足。
本文针对天津地区典型住宅,综合近50年天津地区局地气候变化特征,提出一种太阳能与空气源热泵联合的供暖系统,将二者有机结合起来并利用蓄热水箱的储热作用,提出一种适用于寒冷地区供暖的系统形式——空气源热泵与太阳能联合供暖系统。
相比单一的冷热源系统,空气源热泵与太阳能联合供暖系统能够实现太阳能、空气能的优势互补。
太阳能集热器对于蓄热水箱的季节性蓄热,减小了空气源热泵机组在冬季的运行时间,节约能源。
空气源热泵机组在阴天时对蓄热水箱的蓄热功能,保障了用户一年四季的供暖需求。
并且,空气源热泵能够从空气中吸取热量,大大减少了太阳能集热器以及蓄热水箱的体积,降低了太阳能集热器的初投资费用。
太阳能集热器的使用,增加了空气源热泵的换热效率,解决了空气源热泵在低温环境下中容易结霜的难题,二者有机结合使得煤改电的策略得以顺利进行。
1 系统构成如图 1,为空气源热泵-太阳能联合供暖系统示意图,其中包括:热泵机组,太阳能系统以及用户侧装置。
太阳能系统连接空气源热泵机组以及用户侧装置,太阳能系统包括太阳能集热器,蓄热水箱以及太阳能-蓄热水箱侧盘管。
蓄热水箱内部有两个盘管为其进行加热,一个为太阳能-蓄热水箱侧盘管,另一个为蓄热水箱-末端侧盘管。
其中蓄热水箱-末端侧盘管为蓄热水箱与末端或者是空气源热泵与蓄热水箱换热的加热盘管。
浅谈空气源热泵热水系统设计摘要:城镇化背景下,城市人口数量不断增多,城市规模持续扩,热水供给是人们日常生活的刚需。
但是在以传统能源为前提的生活热水制取中,也造成了不同程度的污染。
同时,传统能源一般具有不可再生性,过度的资源索取同样不利于今后可持续发展。
在此基础上,如何做好能源资源节能、生态环境保护和人们基本生活保障之间的协调成为了当前人们关注的重点。
空气源热泵热水系统也被称之为风冷热泵机组,因为具有更好的安全性和节能性,在当前民用建筑工程中得到了十分广泛地应用,具有重要意义。
因此,文章立足问题,提出几点建议,以备后续参考。
关键词:空气源;热泵;热水系统设计引言空气源热泵热水系统作为一项新能源技术,在当前建筑工程领域受到了很多人的关注。
具体来看,空气源热泵热水系统的优势主要体现在节能降耗和环境保护等方面,并同时应用于学校、办公楼、公寓楼、酒店工程等领域。
结合空气源热泵热水系统优势,全国范围内很多城市也都在结合自身需求,提出了空气源热泵热水系统在生活热水节能供应方面的要求,具有重要意义。
文章以此为前提,进行如下讨论。
一、空气源热泵热水系统概述空气源热泵热水系统应用中,其工作原理是通过能量转换的方式来完成热水制取。
具体来看,空气源热泵热水系统应用中可以实现物质气态和液态之间的相互转变,在二者循环往复的过程中,达到连续制热的效果。
太阳能和空气源热泵系统是当前城市热水系统领域中比较常见的节能技术。
其中,如果应用的是太阳能热水系统,则需要保证建筑屋面具有更大的面积,并同时也会对热水供应的稳定性与节能效果造成影响,存在一定的限制因素。
因此,空气源热泵热水系统凭借自身优势,便成为了当前城市集中供热的主要发展方向。
(一)空气源热泵热水系统机组工作原理空气源热泵热水系统应用的本质是在气态和液态相互转换、循环往复的过程中实现连续供热。
其中,循环物质一般称之为工质。
而空气源热泵热水系统中使用的工质,通常是制冷器,也可以称之为冷媒,包括R417A、R22等。
太阳能-空气源耦合热泵系统探究一、引言近年来,随着能源危机的日益突显和环境问题的不息加剧,人们对于可持续能源的探究与开发日益重视。
太阳能及热泵被广泛视为解决能源和环境问题的重要途径之一。
太阳能是最为广泛和潜力最大的可再生能源之一,而热泵则是一种高效节能的供温顺制冷技术。
将太阳能与热泵相耦合,可以进一步提高能源利用效率,缩减对传统能源的依靠,具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、太阳能-空气源耦合热泵系统的原理太阳能-空气源耦合热泵系统是将太阳能集热器与空气源热泵系统相结合,利用太阳能的热量和空气源热泵的工作原理,实现热能的收集和高效转换。
该系统主要包括太阳能集热器、空气源热泵、储热装置、输配系统和控制系统等组成。
太阳能集热器主要用于收集太阳能热量,通过对太阳辐射的吸纳和转换,将太阳能转化为热能。
常见的太阳能集热器有平板式、真空管式和塔式等,其工作原理大致相同,即利用太阳辐射将热能转化为流体的热量。
空气源热泵是将环境空气中的热量转移到室内或室外,实现供暖、制冷和热水等功能。
其工作原理是通过压缩机、膨胀阀、蒸发器和冷凝器等组件的协同作用,实现热能的传递和转换。
在空气源热泵系统中,环境空气作为热源,通过蒸发器中的制冷剂吸热,经压缩机的压缩,高温高压蒸汽进入冷凝器释放热量,并通过膨胀阀降温柔蒸发器吸热循环。
储热装置用于储存从太阳能集热器和空气源热泵中收集的热能,在需要时向建筑物供应热量。
常见的储热装置有水箱、蓄热墙和地源换热器等。
输配系统将热能从储热装置输送到建筑物的不同用热系统中。
控制系统通过对太阳能集热器、空气源热泵、储热装置和输配系统等的控制,实现系统的稳定运行和节能控制。
三、太阳能-空气源耦合热泵系统的优势与应用太阳能-空气源耦合热泵系统具有以下几个优势:1. 高效节能:太阳能的利用和热泵的工作原理相结合,可实现热能的高效收集和转换,显著提高能源利用效率,达到节能减排的目标。
2. 多功能:该系统既可以实现供暖,又可以实现制冷和热水等多种功能,在满足不同季节和不同需求的同时,提高了整体能源利用效率。
浅谈太阳能—空气源热泵并联供热系统发表时间:2018-09-03T09:15:51.193Z 来源:《红地产》2017年9月作者:田世成[导读] 本文章就太阳能 - 空气源热泵并联供热系统的工作原理及特点进行阐述,并对系统进行分类研究,同时针对具体案例进行分析,以期通过本文的研究和论述,为我国太阳能供热利用发展提供有价值的理论参考。
太阳能供热系统在我国太阳能资源丰富的地区得到了广泛应用。
在日光充足条件下,整个系统的运行费用几乎为零,且环保无污染。
但常规太阳能供热系统易受气候影响,当天气条件不利时,只能依靠辅助热源进行加热。
空气源热泵以环境空气作为低温热源,具有系统简单、热效率高等优点。
以空气源热泵辅助太阳能供热系统,可以弥补常规太阳能供热系统的缺陷。
1.太阳能 - 空气源热泵供热系统的工作原理及特点1.1 太阳能 - 空气源热泵供热系统简介太阳能 + 空气源热泵供热系统,针对晴天情况下能满足正常供热供应而配置真空管太阳能集热器数量(阴雨天或日照不足的情况下通过空气源热泵进行辅助加热)。
为保证系统在冬季最不利的情况下仍能满足供热的正常供应,系统配备空气源热泵进行辅助加热,克服电加热能耗存在的缺陷。
1.2 工作原理太阳能 - 空气源热泵供热系统的运行主要有以下四种工况:(1)太阳能集热系统直接加热生活供热。
在日照充足的白天,系统按此工况工作,此时太阳能供热循环泵的工作由系统控制器根据太阳能集热器和太阳能储热罐水温进行控制。
(2)空气源热泵辅助太阳能集热系统加热生活供热。
当阴雨天或光照不足,太阳能集热系统不足以使生活供热箱温度达到设计水温时,水箱感温元件检测水温启动空气源热泵供热机组加热,当水箱水温达到设定值时,空气源热泵供热机组自动关闭。
(3)太阳能和热泵机组同时加热生活供热。
在万方数据日照良好情况下,如果供热系统的耗热量大于太阳能集热系统的有效供热量或太阳能集热器的数量较少,不能满足供热系统的用热需求,则太阳能和热泵机组同时工作向供热系统供热。
空气能热泵与辅助电加热系统的联合应用一、空气能热泵和辅助电加热系统的概念空气能热泵是一种利用空气中的热能进行供暖和热水的设备。
它通过从室外空气中吸收热能,然后将热能通过压缩升温,再释放到室内空间,实现了取暖和热水的效果。
而辅助电加热系统则是指在空气能热泵工作效果受到影响时,通过电加热的方式来提供热能,确保取暖和热水的正常供应。
两者联合应用可以充分发挥各自的优势,提高取暖和热水系统的效率和稳定性。
二、联合应用的优势1. 稳定性:在极端寒冷的环境下,空气能热泵的效果可能会受到影响,但是通过辅助电加热系统的联合应用,可以有效提高供暖和热水系统的稳定性,确保室内温度和热水供应的稳定。
2. 节能环保:空气能热泵本身就是一种节能环保的取暖设备,而通过联合应用辅助电加热系统,可以更加有效地利用能源,提高能源利用率,减少对环境的影响。
3. 成本效益:空气能热泵和辅助电加热系统的联合应用可以在一定程度上降低供暖和热水系统的运行成本,提高设备的使用寿命,从而带来长期的成本效益。
三、适用范围空气能热泵和辅助电加热系统的联合应用适用于各种建筑类型和气候条件,尤其是在气温波动较大的地区,效果更为明显。
无论是居民楼、办公楼还是工业厂房,都可以通过这种方式来提高取暖和热水系统的整体效率和稳定性。
四、联合应用的注意事项1. 设备选择:在联合应用空气能热泵和辅助电加热系统时,需要根据实际情况选择合适的设备,确保设备之间的配合和兼容性,以达到最佳的效果。
2. 系统设计:在整体供暖和热水系统的设计中,需要充分考虑到空气能热泵和辅助电加热系统的联合应用,合理安排设备的位置和布局,确保系统运行的稳定性和安全性。
五、案例分析某小区在采暖季使用空气能热泵供暖系统时,由于极端寒冷的气候影响,导致供暖效果下降,部分居民反映室内温度不稳定。
经过专业技术人员的分析,决定在空气能热泵系统中增加辅助电加热系统,通过智能控制实现两种系统的联动运行,最终解决了供暖不稳定的问题,提高了居民的生活舒适度。
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。
标准与认证·STANDARD & CERTIFICATION58电器 2010/1本栏目由INTERTEK天祥集团协办“以空气源热泵作为太阳能热水系统的辅助热源,将太阳能热水系统和空气源热泵结合在一起,是目前最节能、最环保的家用热水系统。
”中国太阳能热利用产业联盟秘书长霍志臣说。
针对这种组合产品的国家标准——GB/T 23889-2009《家用空气源热泵辅助型太阳能热水系统技术条件》,已经通过国家有关部门审批,于2009年6月1日发布,并于2010年1月1日起正式实施。
“该标准的实施填补了行业规范的空白,将引导这一节能环保产业走上更加规范的发展道路。
”强调空气源热泵的辅助性系统制热性能系数(COP)是GB/T 23889-2009《家用空气源热泵辅助型太阳能热水系统技术条件》制定过程中讨论的焦点。
霍志臣说:“最早的时候,我们将系统制热性能系数定为 7.0(当累积太阳辐照量到达10Mj/m 2时启动热泵,将贮水水箱水温提高到55℃),但是一些企业对这一性能指标有争议,认为应该将系统制热性本刊记者 于璇能系数调整成6.0,但是标准最终还是选择了较高的性能指标。
”江苏省华扬太阳能有限公司总工程师黄奎林说:“无论是热泵热水器,还是太阳能热水器都已经有各自单独的标准,本次制定的标准的内容主要是针对热泵和太阳能热水器组合后的系统,对组合系统的性能和检验方法提出了具体要求。
”《电器》记者在该标准文本中看到,包括GB/T 19141《家用太阳能热水系统技术条件》在内的近10部太阳能热水器标准均被引用,而标准引用的与热泵直接相关的标准只有GB4706.32《家用和类似用途电器的安全 热泵、空调器和除湿机的特殊要求》和GB/T 18430《蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组 第2部分:户用及类似用途的冷水(热泵)机组》。
2009年9月1日实施的GB/T 23137-2008《家用和类似用途热泵热水器》并没有进入该标准规范性引用文件名录中。
空气能供暖与太阳能的结合利用随着能源危机的日益严重和环境污染的增加,人们对新能源的开发和利用越来越关注。
在这种背景下,空气能供暖和太阳能的结合利用成为了一种备受关注的热门话题。
本文将探讨空气能供暖和太阳能结合利用的潜力和优势,并介绍相关的应用案例。
一、空气能供暖的原理和优势空气能供暖依靠将室外空气中的热能转移到室内来供暖。
其原理是通过空气能热泵系统,将室外的低温空气中的热能转移到室内,然后通过室内的热交换器将热能释放到室内空间,实现供暖的目的。
相比传统的供暖方式,空气能供暖具有以下优势:1. 环保节能:空气能供暖过程中不需要使用化石燃料,不产生废气和尾气排放,对环境没有污染,符合可持续发展的要求。
此外,由于采用了热泵技术,空气能供暖具有高效节能的优势。
2. 温度控制精准:空气能供暖系统可以实现室内温度的精准控制,可以根据用户的需求随时调节室内温度,提高居住舒适度。
3. 灵活性高:空气能供暖系统可以根据不同的需要进行安装,不受地域和建筑形式的限制,对于新建和改建项目都具有较高的适用性。
二、太阳能的利用与优势太阳能是一种绿色、清洁的能源,可以通过太阳光辐射转化为电能或热能。
太阳能的利用有以下优势:1. 可再生性:太阳能是一种可再生能源,不会因使用而消耗。
太阳光的辐射量在地球上是非常丰富的,长期以来未被充分利用,因此具有巨大的开发潜力。
2. 环保无污染:太阳能的利用不会产生污染物和废气,对环境无负面影响,是一种绿色、清洁的能源。
这符合当今社会对环境保护的要求。
3. 低运营成本:太阳能的运营成本相对较低。
一旦太阳能系统安装完成,几乎不需要额外的运营费用。
同时,太阳能在长期运营过程中具有较高的稳定性和可靠性。
三、空气能供暖和太阳能可以通过以下方式结合利用:1. 空气能供暖系统中的辅助加热:太阳能可以作为空气能供暖系统中的辅助加热方式。
在阳光充足的时候,太阳能可以为供暖系统提供辅助热能,减少系统的能耗。
2. 空气能供暖与太阳能热水系统的结合:太阳能也可以用于供暖系统中的热水供应。
空气源热泵作为太阳能热水系统辅助热源初探
摘要空气源热泵作为太阳能热水系统辅助热源,弥补了常规太阳能热水系统的缺陷,特别适用于充分利用太阳能的前提下,仍然需要大量使用辅助热源的太阳能热水系统。
两者有机结合,既可充分利用太阳能,又可节约辅助能源,最大限度降低运行成本,节省费用。
关键词空气源热泵太阳能辅助热源集热容积储热容积
中图分类号:tk511 文献标识码:a 文章编号:
1简介
空气能热泵热水机是继电、燃气、太阳能后的第四代热水器,用一度电可以获取4度电产生的热量,是一种非常高效节能的新型产品。
如果全国25%的家庭换用热泵热水机,一年就可节约电能约1420亿千瓦时(三峡电站2008年发电量才808亿千瓦时,相当于为国家建立了一个半的三峡电站;相当于节约了1730万吨标准煤;减少二氧化碳排放3690万吨,减少二氧化硫排放14.7万吨。
空气能热泵热水器以电能为工作能源,热源来自空气中热能,不存在任何污染;运行过程中水电完全隔离,靠铜管导热,使用绝对安全;工作过程主要热量由空气中取得,同时电热能也转换为热量,因此它加热同样体积热水所需费用非常低。
2优点
太阳能集热系统的最大优势在于,在日照充足条件下,整个系统
运行成本几乎为零,这也是在太阳能比较丰富的地区以太阳能作为生产热水主要能源的重要原因。
其缺点在于,当天气条件不利(如光照不足、夜间等情况)或者屋面可放置集热器面积有限时,只能依靠辅助热源进行加热。
空气源热泵热水机组与太阳能集热系统相比,最大优势在于只要室外环境温度在机组运行范围内(-10~50℃)就可以全天候直供热水,弥补了太阳能本身存在的缺陷;同时在相同条件下,机组占地面积远小于太阳能集热板的占地面积。
可见,空气源热泵作为太阳能集中热水系统辅助热源最大特点是,弥补了常规太阳能热水系统的缺陷,且其本身具有节能性。
因此,将空气源热泵作为太阳能集中热水系统辅助加热系统特别适用于太阳能较丰富、年平均气温在20~30℃地区,在充分利用太阳能的前提下,仍然需要大量使用辅助热源的太阳能热水系统,如酒店、病房楼等需要24小时热水供应,且夜间热水用水量较大的建筑热水系统。
两者有机结合,既可充分利用太阳能,又可节约辅助能源,最大限度降低运行成本,节省费用。
3系统原理
(1)太阳能定温放水功能,太阳能产生的热水可以随时利用。
(2)水箱水满温差循环功能,充分利用太阳能。
(3)热泵加热联动功能,根据太阳能产水标准或用户设定标准启闭辅助加热。
达到优先、充分利用太阳能前提下,在设定时间段
内储热水箱缺水、集热水箱低温时启闭辅助加热,保证热水供应。
(4)热水供水管道供水时间段内水温自动温控循环功能,保证供水管路恒温,降低系统热损。
(5)温控自动防冻功能,根据管路温度自动启闭防冻功能,以保证系统的安全。
(6)集热水箱水温达到设定温度,储热水箱未满水时,启闭集热水箱向储热水箱循环泵泵水,集热水箱缺水或储热水箱满水时停止。
(7)设定时间段内储热水箱缺水,若集热水箱也缺水,启闭补水电磁阀补水,直到满水为止;若集热水箱满水但低温,启闭辅助加热空气源热泵进行循环加热,达到设定温度时停止加热,启闭集热水箱向储水箱补水的循环泵。
(8)储热水箱低温,同时启闭集热水箱向储热水箱补水循环泵和储热水箱向集热水箱循环泵,进行对等循环热交换,若集热水箱低温,同时也启闭辅助加热循环泵,直到储热水箱水温达到设定温度。
(9)环境温度低时,启闭太阳能循环泵。
4工程实例
以宜昌某酒店的太阳能集中热水系统为例:
设计系统日用热水量10,最大时用水量为1/h,热水计算温度55 ℃,冷水计算温度15℃。
4.1太阳能集热系统设计
太阳能集热系统日均产水量
据资料查得宜昌市太阳能集热器采光面上的年平均日太阳辐射量=10.900mj/㎡;太阳保证率f以0.8计;设计安装太阳能集热器面积ac=108㎡,集热器年平均集热效率,=0.5;管路及贮水箱热损失率,=0.2。
则日均产水量为q==3.5(/d)
太阳能集热水箱容积
本系统中,太阳能集热水箱仅作为太阳能本身储热使用,其容积可按集热系统日均产水量确定,即为3.5。
太阳能热水循环泵选型
太阳能集热系统循环流量q=0.02×108=2.16(l/s)。
循环水泵的扬程依据所需克服的系统阻力确定。
4.2 空气源热泵辅助加热系统设计
在本工程设计中,最不利状况下,全天热水均由空气源热泵机组生产热水,即每小时产水量为10/24=0.42(/h)。
查得某品牌某型号直热式空气源热泵机组的输出制热功率为4530w。
则所需该型号空气源热泵机组的台数
保温热水箱容积
该酒店实行全日供热水,保温水箱作为整个系统的供水箱,可按最高日热水用量来确定,即v=10。
热水箱循环泵选型
热水箱循环泵的流量可按每小时讲热水箱内的热水循环2~4次
来确定,本系统按1小时循环2次设计,则循环流量1/0.5=2(/h)。
循环水泵的扬程依据所需克服的系统阻力确定。
5配置说明
系统运行的经济合理性:考虑到不同季节热水需求的变化及热泵机组在不同季节运行的特点,减少加热能耗,提高系统运行的可靠性和安全性,适应不同用水需求的能力,采用高效热泵机组循环加热的热水系统优化设计方案,,达到节约日常运行费用的目的。
安全性方面:系统设计应完全按照国家有关防火、防震等安全性规范要求设计,并留有消防和检修通道,热泵机组设计完全符合规范要求的防护和安全要求;各种设备基础均采用锚固方法与建筑结构可靠牢连接,与建筑成为一体,符合抗震和防台风要求;控制系统具有防漏电和可靠接地,系统屋面设备、管道均按规范配置相应的防雷电装置并与各自天面防雷系统成为一体。
管道穿越墙、楼板以及管道横跨楼房沉降缝均按要求加设套管并做防水处理,设置防止沉降配件;循环管道、供(回)水管道按照要求的坡向、坡度制作安装;水箱、热泵机组和管道支架基础,须锚固在承重结构上,预埋件锚固按照规范要求进行防腐处理,并做好相关防水处理。
水箱、热泵机组、泵类、阀类等设备在现场安装完毕均做水压试验及气密性试验和质检工作;各种管道分阶段进行水压试验,系统完工后,各分项调试合格后再进行总调试,确保系统的安全可靠。
工艺技术要求:热泵机组进口均设置y型过滤器保证进入热泵机组的水不含杂质。
在热泵及水泵进出口均安装可曲挠柔性橡胶接
头,并且在热泵机组及水泵与楼面基础之间设置橡胶减震设备,避免设备与楼板之间产生共振,保证系统运行的安全可靠。
参考文献
欧云峰,空气源热泵辅助加热太阳能集中热水系统设计探讨,给水排水,2009(9):82~84
陈伟,可再生能源和节能设备加热生活热水系统设计参数探讨,给水排水,2012(9):79~83。