太阳能与地热能联合供暖系统的设计与应用
太阳能-地源热泵联合系统
行业曲线 industry
影响力
真实度
行业关联度
太阳能—地源热泵联合系统
太阳作为地球最稳固的热源，其散发的太阳能具有储量大、无害、 使用长久、清洁等特点，被国际公认为是未来最具竞争性的能源之一。 地热能作为一种新型的洁净可再生能源，具有分布广泛、储量丰富、 单位成本低等特点。两种清洁能源的结合如太阳能—地源热泵联合系 统，是当今建筑节能领域的关键。
城市的热效应
采用太阳能地源热泵式空调比普通空调的能耗低，这样 可以降低城市的热效应，减缓城市热岛，而且对于改善局部 的气候也有帮助，甚至可以降低城市的大气污染。
太阳能—地源热泵联合系统的常见问题
对于太阳能系统，最重要的是太阳能的集热器，和发电 系统，而且我国长江中下游地区每年会出现两三个月的梅雨 季节，太阳辐射水平低，普通太阳能系统收集不到太多的太 阳能，而且存在普遍的价格昂贵问题。应着力对该系统的研 究工作加强。该系统最重要的还有储热技术，对于太阳能系 统，可以采用导热系数较小的保温材料，可以增加水箱的个 数，提高热水容量来解决这个问题。如果长期使用地源热泵 系统造成地下冷热源的不均匀，从而使整个系统的效能降低， 解决这个问题，则必须要保证冷热源之间的协调平衡。对于 现在的太阳能地源热泵联合系统还没有一个最佳的耦合方 式，而且初期成本高，和设备安装等问题都有待解决。而且， 未来如何让每个人都可以有机会，有能力享受到这份绿色资 源是未来发展的重要课题。
以弥补单独采用太阳在自然环境恶劣的条件下运行的不利条 件。在高海拔、低气压的高原地区，往往会出现土壤温度场 的不均衡的问题，这对于整个地源热泵系统的运行有着很大 的影响，同时也会破坏整个地区的生态平衡。但将地源热泵 与太阳能进行合适的耦合后，在采暖季运行时土壤温度场的 波动幅度相对较小，温度场比较均衡。这使得热泵机组装置 本身效率更高，太阳能对机组的效率提升也会大有帮助。
太阳能供暖解决方案
3.智能控制系统
-采用先进的传感技术，实时监测系统运行参数，为控制策略提供数据支撑。
-应用智能算法，自动调节供暖系统的工作状态，实现能效最大化。
-通过远程监控和故障诊断，提升系统安全性和运维效率。
4.节能建筑整合
-对建筑围护结构进行优化设计，提高保温隔热性能。
第2篇
太阳能供暖解决方案
一、引言
随着全球气候变化和环境污染问题日益严峻，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，在我国供暖领域的应用日益广泛。本方案旨在提供一种科学、高效、可行的太阳能供暖解决方案，以促进节能减排，改善生态环境，提高居民生活质量。
二、目标设定
1.实现供暖能源的绿色替代，降低对化石能源的依赖。
四、方案设计
1.太阳能集热系统
-根据地区气候条件、建筑特点和供暖需求，选择适宜的太阳能集热器类型和规格。
-合理规划集热器布局，确保最大化利用太阳辐射资源。
-考虑系统扩展性和未来需求，预留适当的集热面积。
2.蓄热系统
-设计合适的蓄热水箱容量，满足供暖需求的同时，保持系统运行的平稳性。
-选择高效蓄热材料，提高热能存储和释放效率。
4.节能建筑技术应用
（1）优化建筑设计，提高建筑围护结构的保温性能。
（2）采用节能型门窗、遮阳设施等，降低建筑供暖负荷。
（3）合理利用地热能、空气能等可再生能源，提高供暖系统综合能源利用率。
五、效益分析
1.环境效益：本方案采用太阳能作为供暖热源，可显著降低化石能源消耗，减少环境污染。
2.经济效益：通过节能建筑技术降低供暖负荷，结合太阳能供暖系统运行成本低的优势，可节省供暖运行费用。
2.提高供暖系统的热效率，保障供暖质量。
东北地区太阳能与浅层地热能联合供暖分析
长春地区太阳辐射 月平均值
１ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １ １ １ ０ １ ２
变现有 的供 暖 方式 ， 用 绿 色 新 能 源 为建 筑 物 供 使
暖 。地 源 热泵 系统 是利 用 大地 浅层 土壤低 温地 热 能 （ １￣ 为 建 筑 物冬 季 供 暖 、 季 制 冷 ， 可 约 ０Ｃ） 夏 并 提供生 活 热 水 的一 种 可 再 生 的 绿 色 能源 供 暖 系 统 。太 阳 能作为 一 种可再 生 能 源 ， 源丰 富 ， 地 资ห้องสมุดไป่ตู้是
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２０ ０８年第 ６ （ 期 总第 １６期 ） ２
应 用能 源技 术
４ ３
东北地 区太 阳能与浅层地热 能联合供暖分析
王海 亮 ， 大 军 。 友 宏 赵 孙
（ 吉林 大 学建设 工程 学 院 ，３０ １ １０６ ）
摘 要： 通过 对 长春 地 区太 阳能 、 浅层 地 热 能 资源 的分 析 ， 技 术性 、 济性 等 方 面对 太 阳 从 经 能 与浅层 地 热能联 合 供 暖 系统进 行分 析研 究 。 关键 词 ： 阳能 ； 太 浅层 地 热能 ； 能供 暖 零 中图分 类 号 ：Ｕ ３ ． ． Ｔ ８２ １７ 文 献标 识码 ： 文章编 号 ：０ ９—３３ （０ ８ ０ —０ ４ —０ Ｂ １０ ２Ｏ ２ ０ ）６ ０ ３ ２
０ 引 言
长 春地 区供 暖 期 长 （ ７ １４天 ） 供 暖 方 式 以燃 ，
于 夏季 的 ５６７ ８ 份 的太 阳辐射 量 明 显高 于其 ．、 、 月 它 月份 。
表１
月份
煤 锅炉 为 主 ， 境 污染 严 重 ， 生 的 烟 灰 、 环 产 氧化 物 等有 害物 质对环 境 和气 候 的影 响严重 。化石 能 源
太阳能-地源热泵与地板辐射供暖联合运行方式分析
摘 要： 本文从 节能和 环保 的角度分析了太阳能和地热能作为新能源 和可再生能 统结 合的供 暖方 式 。讨 论 了该 系统的 特 点及优 势 。 关键词 ： 太阳能 地源热泵 地板辐射供暖 联合运行 中图分类号 ： Ｋ５ Ｔ ｌ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ ３ ０ ３ （ ０ ７ｌ （） ０ ｌ － ２ ｌ ７ — ５ ４ ２ ０ ）０ｃ一 ０ ２ ０
和 热水 供 应 系统 。但 太 阳能 热 泵 因受 昼夜 、 季节 、纬 度和海 拔高 度等 自然 条件 限制和 阴 雨 天气等 随机 因素影 响存 在较 大的 间歇性 及 不稳 定性 。因此 ， 利用太 阳能热 泵供暖 ， 仅 不 仅 需要较大 的集热 面积 ， 而且 需要 蓄能装 置 ， 这 就使 设备 的初 投 资增 加 ， 限制 了其 推广 应 用 ２ ２地 源热泵 ． 地表 浅层是个 巨大的太 阳能 集热器 ， 收集 了约 ４ ％的太阳辐射 ， ７ 相当于人类每年利 用能 量 的 ５ ０ 且不受地域 和资源 限制 ， ０ 倍ｌ ３ Ｉ ， 真正是 量大面 广、 处不在的清洁能源 。 无 地表 土壤温 度相对稳 定全年波动 小 ， 不受 季节影 响。当地 层深 度足够大 时 ， 低温常年 保持 不变。 地源热 泵是 一种 利用 地下 浅 层低热 资源 的 即可供 热又 可制冷 的节 能空调 系统 。 由干
波 动不 大 ， 使热 泵运 行稳 定 。因此 两种 地位 热原热 泵的联合运行是一 种较合理的方式 ， 可 取 长补短 ， 高热泵 系统 Ｃ 提 ＯＰ值 。当太 阳能 热 泵产 生的热量 不能 满足 建筑物 冬季热 负荷 需 求时可 使用地 源热 泵来 满足建筑 物热 负荷 需 求。 ２ ４ 用户端采 用地板 辐射式供暖 ． 低温地 板辐 射供 暖是 利用建筑 物 内部地 面 供暖 的系统 ， 系统 以整个地 面作散 热面 ， 该 地板在通 过对流换热加热 周围空气的 同时 ， 还 与 人体 家具及 四周 的维护 结果进 行辐射 供 暖， 系统即 能高效地使 用各种 低价位能 源 ， 达 到节能 的效果 ， 又具 有室 内温度均 匀 温度梯 度理想 卫生条件高 脚 暖头凉 ， 热舒适性好 等 优点 ， 还具 有改善 住宅室 内格调 ， 提高住 宅 档 次等诸 多优 点。是减 少 建筑能耗 提高 热 舒 适 度的理 想 供 暖 系统 。 用 户端 采用 地板 辐射 供暖 系统 。该 系统 冬季要 求进水温度较低一般在 ３ ～５ ℃， ０ ０ 供热 能 力为 ５ ～ｌ ０ ／ ０ Ｗ ｍ 。而 太阳能 一地源 热 ２ 泵系统提 供的 热水温 度恰 好在此 范 围内。 因 此 一方面可减 少太 阳能 一地源 热泵 系统的规 模， 降低初投 资 ； 另一方面使地 层以 下温 度波 动较小， 地温 能够 得 到及 时恢 复 。且该 系 统 在 初冬季 节可 以直接 利用 太阳能及 地热能 进 行 供暖 ， 迟热泵 启动时 间降低 电能 消耗 ， 推 达 到 节 能 的 目的 。
学校热泵系统工程设计方案
学校热泵系统工程设计方案1. 简介热泵系统作为一种高效节能的供暖和制冷技术，在学校的应用领域具有广阔的前景。
本文档旨在设计一套适用于学校的热泵系统工程方案，以满足学校供暖和制冷的需求，并达到节能减排的目标。
2. 方案概述热泵系统是一种利用自然界的热能传递原理进行制冷和供暖的系统。
其基本原理是通过循环压缩工质来实现热能的交换，并将低温热能转化为高温热能供应给需要的区域。
本方案将采用地源热泵系统，利用地下的恒定温度来实现换热，同时配合太阳能板提供热能，以达到节能和环保的目的。
3. 设计要点3.1 地源热泵系统地源热泵系统利用地下的较稳定温度来进行换热，其优点是稳定可靠、节能高效。
在学校的热泵系统中，我们将布置地埋式地源热泵器，在地下进行热能的交换。
通过地下循环管道将地热能传输至室内机组，再通过循环压缩工质来实现制冷和供暖。
3.2 太阳能板为了进一步提高系统的节能性，我们将在学校的屋顶或场地上安装太阳能板。
太阳能板能够将太阳辐射能转化为电能或热能，我们将利用其提供的热能来辅助地源热泵系统的运行。
通过将太阳能板提供的热能与地源热泵系统联合使用，可以进一步提高系统的供暖效率。
3.3 智能控制系统为了实现热泵系统的智能化管理和控制，我们将引入智能控制系统。
该系统将通过传感器和控制器实时监测室内外温度、湿度等数据，并根据设定的温度要求和节能策略对系统进行控制。
智能控制系统还可以实现对系统运行状态的监测和故障诊断，提高系统的运行效率和稳定性。
4. 工程实施方案4.1 设备配置根据学校的供暖和制冷需求，我们将配置相应规模的地源热泵机组和太阳能板。
根据学校的建筑面积、层数和所在地的气候条件等因素，确定地源热泵机组的容量和数量。
同时，根据太阳能板的发电效率和所需热能量，确定太阳能板的面积和数量。
4.2 热源管道布置地源热泵系统的热源管道需要布置在地下，以便于换热能的传输。
在学校的校园规划中，我们将合理布置地埋式地源热泵器，将地热能输送至各个室内机组。
绿色建筑中供热系统的设计原则与实践
绿色建筑中供热系统的设计原则与实践绿色建筑是指在建筑设计、建造和使用过程中注重环境保护、资源节约和健康人居的一种建筑模式。
在绿色建筑设计中，供热系统的设计是一个重要的环节，它旨在提供舒适的室内温度，并减少能源消耗和环境污染。
绿色建筑中供热系统设计的原则是多样化的。
首先，要选择合适的供热方式。
传统的供暖方式包括锅炉供暖、空调供暖和地板供暖等，而在绿色建筑中，更可取的方式是采用太阳能和地热能等可再生能源作为供热的主要来源。
太阳能采暖系统利用太阳能通过阳光辐射转化为热能，通过集热板将太阳能转化为热水或空气，并将其输送到室内供热。
地热能供暖则是利用地下土壤中的热能，通过地源热泵将热能吸收并输送到室内供热。
这些可再生能源不仅可以降低建筑的能源消耗，还可以减少对化石燃料的依赖，减少二氧化碳的排放。
其次，绿色建筑中供热系统的设计应注重能源节约。
在供热系统设计中，可以通过优化建筑热阻性、提高建筑保温性能，减少室内热量传输损失。
例如，在建筑结构的设计中采用保温材料，增加建筑墙体和屋顶的保温层厚度，减少室内热量的散失。
此外，还可以采用智能控制系统，通过温度传感器和自动控制装置进行室内温度的实时监测和调控，实现供热系统的精细化管理，从而达到节约能源的目的。
此外，绿色建筑中供热系统的设计也应考虑到室内空气质量和健康性。
传统的供热系统中，锅炉燃烧产生的废气往往含有一些有害物质，例如氮氧化物和颗粒物等，对人体健康有一定的影响。
因此，在绿色建筑中，可以采用清洁能源替代锅炉的使用，减少有害气体的排放。
同时，在供热系统的设计中，还应考虑到换气系统的设置，以保证室内空气的新鲜和通风，提高室内环境的舒适度。
最后，绿色建筑中供热系统的设计应注重可持续发展和环境保护。
在供热设备的选择中，应选择符合能源效率标准的高效能热泵、锅炉和太阳能集热板等设备。
此外，还应考虑使用环保的供热介质，例如环保型制冷剂和地源热泵系统中的地热水。
同时，还应合理设计供热管路，减少管道的压力损失和热量损失。
太阳能与地热能的联合利用研究
太阳能与地热能的联合利用研究在当今世界，能源问题日益严峻，寻找可持续、清洁、高效的能源解决方案成为了人类面临的重要任务。
太阳能和地热能作为两种丰富的可再生能源，各自具有独特的优势和特点。
而将太阳能与地热能联合利用，不仅能够充分发挥它们的优点，还能弥补彼此的不足，为能源领域带来新的发展机遇。
太阳能是我们最为熟悉的可再生能源之一，它取之不尽、用之不竭，而且分布广泛。
通过太阳能光伏板，我们可以将太阳能直接转化为电能；利用太阳能热水器，我们能够获取生活所需的热水。
然而，太阳能也存在一些局限性。
例如，其能量供应具有间歇性和不稳定性，受到天气、季节和昼夜变化的影响较大。
在阴雨天气或夜晚，太阳能的收集和利用效率会大幅降低。
地热能则是来自地球内部的热能，具有稳定性和持续性的优点。
通过地热井将地下的热水或蒸汽抽取到地面，可以用于发电、供暖和制冷等多种用途。
但地热能的开发也面临着一些挑战，比如资源分布不均、开采成本较高以及可能对环境造成一定影响等。
将太阳能与地热能联合利用，可以在很大程度上克服它们各自的缺点。
在联合利用系统中，太阳能可以在白天和阳光充足的时候发挥主要作用，为建筑物提供电力和热水；而地热能则在夜间或太阳能不足的情况下，继续提供稳定的能源供应。
这种互补性能够显著提高能源系统的可靠性和稳定性。
在实际应用中，太阳能与地热能的联合利用有多种形式。
其中一种常见的方式是太阳能地热能复合供暖系统。
在冬季，当白天有充足的阳光时，太阳能集热器收集太阳能并将其转化为热能，用于加热室内空间和生活用水。
到了夜间或阴天，地热能系统则启动，通过地热换热器将地下的热能提取出来，继续为室内提供温暖。
这种复合供暖系统不仅能够有效降低能源消耗，还能提高室内舒适度。
另一种应用形式是太阳能地热能联合发电系统。
在这种系统中，太阳能光伏板和地热发电厂协同工作。
白天，太阳能光伏板产生电能；而在夜间或太阳能较弱时，地热发电厂则利用地下的热能产生蒸汽，驱动涡轮机发电。
太阳能、浅层地热能、储热体联合供暖的研究
太阳能、浅层地热能、储热体联合供暖的研究摘要：由于太阳能与浅层地热能联合供暖系统具有良好的互补性，应用越来越广泛。
但由于太阳能的不稳定性和间歇性，会影响夜间联合供暖系统的效率以及地下温度场的回复。
本文提出用储热体在夜间替代太阳能系统，与浅层地热能联合运行，提高联合供暖系统效率和降低对地下温度场的破坏。
关键词：太阳能浅层地热能储热体联合供暖1、前言随着常规能源的短缺和价格飞涨，以及节能减排和低碳的呼声越来越高，国家对太阳能和地热能等新能源的利用越来越重视，太阳能和地热能被广泛应用于供暖和发电。
全国太阳能辐射量约为50×1018kJ，在现有技术经济条件下，全国287个地级以上城市能够利用的浅层地热能资源量相当于3.5亿吨标准煤，应用潜力巨大。
但由于太阳能与地热能的特殊性，其应用受到一定的限制。
2、太阳能与浅层地热能联合供暖存在的问题浅层地热能的利用形式以地源热泵为主，普遍存在热能抽取速度大于热能补充速度的问题。
这是由于浅层地热能是一种恒温带[1]所能够提供的温度小于25℃的低品位热能[2]，是大地热流在通过热阻非常大的岩土层过程中，耗散在岩土层里并蓄存下来的热能。
大地热能补充非常缓慢。
如果单靠大地热流补热，而没有外界补热措施，将对地下温度场造成上百年也难以自然恢复的破坏[3]，甚至会破坏浅层内部结构与各物质的平衡状态[4]，产生一系列问题。
因此，很多学者考虑太阳能和浅层地热能联合使用，利用太阳能对地下热能进行补充。
太阳能虽然热量巨大，但其容易受到地理、昼夜和季节等规律性变化的影响及天气状况的随机因素的影响，存在能流密度低，不连续性和间断性的问题。
如果单靠太阳能进行热量补充会存在热量不连续和很快流失的问题，尤其是夜间供暖热负荷大的时间内无太阳能的补充，无法有效减轻供热负荷。
由于太阳能与浅层地热能联合供暖系统存在上述问题，需研究一种新的供暖系统。
3、储热方法与储热体随着储热材料和储热技术的发展，利用储热体储存太阳热量的技术也日趋成熟。
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太阳能与地热能联合供暖系统的设计与应用
一、引言
随着全球能源危机的日益深化，人们对于替代传统化石能源的新型能源的需求越来越大，而太阳能和地热能作为最具潜力的清洁能源之一，正在越来越多地得到人们的关注。
今天，结合太阳能和地热能的联合供暖系统成为了市场上的热门选择，不仅具有环保节能的优势，还能够在节约能源的同时为居民提供舒适的供暖体验。
本文将重点介绍太阳能和地热能联合供暖系统的设计与应用。
二、太阳能供暖的基本原理
太阳能供暖指的是利用太阳能进行室内空气加热的过程。
太阳能热量经由集热器收集后，通过循环水来传热，将热量输送到室内。
因此，太阳能供暖系统主要由集热器、水循环系统和调节系统三部分组成。
1.集热器
太阳能集热器是太阳能供暖系统的核心部分，它负责将太阳辐射能转换成热能。
集热器通常采用扁平式或真空管式两种形式，其中真空管式太阳能集热器在低温环境下具有更高的传热效率。
2.水循环系统
太阳能热水循环系统是太阳能供暖系统中的另一个重要组成部分。
经过集热器转换后的热水，通过水泵被输送到水储存器中，再经过水循环管道循环输送到供暖系统中，完成室内加热。
3.调节系统
太阳能供暖系统的调节系统一般由温度传感器、水泵控制器、温控器、阀门控制组件等组成，调控室内温度，实现太阳能供暖系统的智能化控制。
三、地热能供暖的基本原理
地热能指的是地壳内部的热能，地热能供暖系统则是利用地下能源完成室内供暖的方式。
地热能供暖的主要优点是无污染、恒温、操作简单等。
地热能供暖系统的主要组成部分包括地热水集热与输送系统、室内供暖系统等。
1.地热水集热与输送系统
地热水集热与输送系统是地热能供暖系统中的核心组成部分。
集热器设在地下或者是空气流过的区域，通过回收热能，高温水循环流动，将地热能输送到室内的供暖设备中。
2.室内供暖系统
室内供暖系统是地热能供暖系统的另一个重要组成部分。
主要包括地暖，壁挂炉，暖气片等供暖设备。
这些设备通过管道连接地热水循环系统，把热能带到室内，并且使室温保持稳定。
四、太阳能和地热能联合供暖系统的设计
太阳能和地热能联合供暖系统主要是利用两种能源进行集成，以充分利用两种能源的优点和补充缺陷。
1.太阳能和地热能联合供暖的基本形式
太阳能和地热能联合供暖系统一般采用二次供暖方式，即先通过地热能对室内进行调温，然后再使用太阳能进行补充，以实现室内恒温的效果。
太阳能和地热能联合供暖系统还可以通过设置分时自动控制功能，实现能源自动转换，以便更好地利用不同时间段的日间太阳能和夜间地热能。
2.太阳能和地热能联合供暖的设计要点
太阳能和地热能联合供暖系统的设计需要考虑以下几个方面：（1）系统设计要考虑区域气候年平均温度、室内需求温度等因素，以确定最合适的供暖方式。
（2）选用合适的集热器和传热介质，在不同气候环境下确保系统的稳定性和高效性。
（3）利用计算机控制器等高科技设备，建立智能调控系统，以实现能源的有效分配和利用。
5、太阳能和地热能联合供暖系统的应用
目前，太阳能和地热能联合供暖系统已经成为了节能环保的热门选择，广泛应用于家庭、企事业单位等领域。
同时，随着技术的进步，太阳能和地热能联合供暖系统的不断优化升级，将更多地应用于工业和商业领域，带来更深远的环保效应和经济效益。
未来，太阳能和地热能的联合应用将越来越成为清洁能源的重要发展方向。