太阳能系统与地源热泵系统联合供热
太阳能辅助供热系统与地源热泵的联合研究
太阳能辅助供热系统与地源热泵的联合研究下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!当今社会对于清洁能源的需求越来越迫切，太阳能和地源热泵作为两种环保、高效的供热方式，备受关注。
太阳能系统与地源热泵系统串联供热方式
同时使用 系数
３２２ 系统选 型 ．．
３太阳能一地源热泵系统技术方案
３１ 太 阳 能～ 地 源 热 泵 系统 运 行 原 则 ．
依 据上 述各建 筑冷 热负 荷技术参 数 ．研发 中心
楼 选 用 １台 Ｈ ３ ０ Ｔ ８ Ａ地 源热 泵 机组 Ｈ ３ ０ Ｔ ８ Ａ地 源
３１１太 阳能一 地源热 泵系统 采 暖期运 行原则 白天 ．．
１ ３
ｌ １
频率 ｆ ％
１ １ 最 大 冻 土 深 度 （ｍ） ｅ
６ ９
１ ２ １ ３
设 计计算用 采暖期天数 设 计 计 算 用 采 暖 期 平 均 温 度 ） ： ℃
１２１．６ ３１、 ２ （１１￣ ． ７ －． ０９
— —
４ ９—
表二
室 内设 计计 算参数
最 热 月 平 均 室外 风速 （ ｉ ） ｒ ｓ ｄ 冬 季 冬 季 平 均 夏 季 平 均 风向 Ｃ
２． ６９ ２。 ６ ４ ５ ３
７ ８ ３１ ． ２
．
６
Ｎ Ｗ Ｎ
１ ０
最 多 风 向及 其 频 率 （ ） ％
夏 季
频率（ ％）
风向
１ ３
Ｓ Ｅ
３２１ 供 暖／ 调制冷 负荷 ｆ ．． 空 见表 三 ）
采暖热负荷 ：ｒＦ ｑ １０ Ｑ， ．ｌ ０ ０ ＝ ／
式 中 ：～ 供 暖 面积 （Ｉ ； 供 暖 热指 标 ｆ Ｆ １ ）ｑ Ｔ 一 Ｗ／ ｍ） ２ 冷 负荷 ： Ｌ ・２ｒｌ０ Ｑ ＝Ｆ ｑ・ ０ ０ ｄ 式 中 ：～ 供冷 面积 （ ；。 冷指标（ ｍ ） Ｆ ｍ ） ｑ一 Ｗ／ ２
夏 季 冬 季
系统承 担全部 洗浴热 水 负荷 ，阴雨天不 足部 分 以电
太阳能与地源热泵互补供能的优势分析
资源环境 | RESOURCES & ENVIRONMENTI太阳能与地源热泵互补供能的优势分析李爽王一凡王杨洋王迪(吉林建筑科技学院市政与环境工程学院，吉林长春130000)摘要：通过建设相应的能源系统实现资源联合应用，能有效提高能源利用效果，达到更好的经济效益和社会效益。
文章通过查 阅文献、分析案例等方法，分析了太阳能与地源热泵互补供能的可行性及经济效益，结果表明太阳能与地源热泵互补供能系 统能够取得良好应用效果，值得推广应用。
关键词：太阳能：温室：沼气；地源热泵；建筑 文献标识码:A中图分类号:TK 01文章编号：2096>4137 (2021) 04-148-02D 0I ： 10.13535/j .cnki .10-1507/n .2021.04.61Analysis of the advantages of complementary energy supply between solarand ground source heat pumpsLI Shuang , WANG Yifan , WANG Yangyang , WANG Di(School of Municipal and Environmental Engineering, Jilin Institute of Architecture and Technology, Changchun 130000, China)Abstract : Through the construction of corresponding energy systems , the joint application of resources can be realized , which can effectively improve energy utilization and achieve better economic and social benefits . This paper analyzes the feasibility and economic benefits of the complementary energy supply of solar energy and ground source heat pump by consulting literature and analyzing cases . The results shows that the complementary energy supply system of solar energy and ground source heat pump can achieve good application effects and is worthy of popularization and application .Keywords : solar energy ; greenhouse ; biogas ; ground source heat pump ; building 热泵是一种新型空调技术，研宄发现，热泵能够减少对 资源的消耗，减少对环境的污染，达到更好的绿色环保节能 效果。
新型的太阳能与地源热泵联合供热制冷系统
。
这 两大缺 点
此外
，
地源 热泵在长
，
将会 使土 壤 温 度场 得 不 到 及 时恢 复
，
蒸
。
1
1
．
太 阳 能 与地 源 热 泵 联 合 运 行 新 系统 设 计
1
发 温 度 及 冷 凝 温 度波 动 较 大 因此
，
热泵机组 运 行效 率较低
设 计思 路
目前
，
针 对 各 自的 不 足
一
，
国 内外 的学 者 开 始 将 太 阳能
2
5
． ．
上 海 2 00090
吸收式制冷 ／ 热泵技术的研 究还 处 于 理 论 探讨阶段
集 美 大 学机 械 工 程 学 院
工
福建 厦 门
，
3 6 102 1
；
实 际 的 工 程项 目不 多 常成熟
，
。
而 地源 热泵技术在 国外 已经 非
。
华 东理
大 学机 械 与 动 力 工 程 学 院
上 海 2 0 02 3 7 )
温度相 对较低 。通过输 入少量 的高 品位 电能 ，就 可以 将 室内的低 品位热量 “ ”出，释放 到地能 中去 ，进而 取 使 室 内产 生 良好 的制冷 效果 。同时 ，随 着太 阳辐 射强 度 的逐 渐增强 ，大气温 度不断升 高 ，建 筑物对 冷量的
需求 也越来越 大 。这样我 们可以 充分利 用太阳能 辐射
是
一
种广泛 采 用 的供热空调 系统
在美国 地
，
源 热 泵 已 占整 个 供 暖 空 调 系 统 的 2 0 ％； 在 欧 洲 据 1 9 9 9
，
年 的 统 计 地 源 热 泵 在 家 用 供 热 装 置 中所 占的 比 例 ： 瑞
太阳能-地源热泵冷暖热水三联供系统分析——以天津某典型办公楼项目为例
文章编号：2095－6835（2016）14－0129－02太阳能-地源热泵冷暖热水三联供系统分析——以天津某典型办公楼项目为例张朝伟（天津海运职业学院，天津 300350）摘 要：太阳能-地源热泵组合系统是将太阳能与地源热泵相结合的高效、节能、绿色、环保的系统，可实现供热、空调和供热水三联供。
在夏季太阳能充足的情况下，通过蓄热装置将过剩的太阳能储存在土壤中；冬季太阳能不足时，通过地源热泵将夏季储存的能量取出加以利用。
关键词：太阳能；地源热泵；冷暖热水；三联供中图分类号：TU832.1+7 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2016.14.1291 典型项目概况1.1 项目概况以天津某物流公司新建办公楼工程为例，建筑总空调面积3 400 m2，其中，办公楼面积2 090 m2，会议室与食堂面积958 m2，辅助区面积240 m2。
1.2 室外设计参数室外设计参数如表1所示。
表1 室外设计参数夏季空调室外计算干球温度/℃ 33.2 夏季空调室外计算湿球温度/℃ 26.4 冬季空调室外计算干球温度/℃－11冬季空调室外计算相对湿度/（%） 53 1.3 空调室内设计参数夏季：温度为24～26 ℃，相对湿度小于或等于60%；冬季：温度为18～22 ℃，相对湿度大于或等于30%.1.4 设计依据设计依据为《采暖通风与空气调节设计规范》和《地源热泵系统工程技术规范》（GB 50366—2005）。
1.5 负荷计算经计算，该系统总冷负荷为296 kW，热负荷208 kW。
2 系统技术、经济分析2.1 技术分析太阳能-地源热泵冷暖热水三联供系统由地源热泵空调系统和太阳能光热系统两部分组成。
地源热泵空调系统由室外地埋管、热泵机组和末端风机盘管组成，利用浅层地能对建筑物进行供热制冷。
太阳能光热系统主要就是太阳能热水器。
目前，普遍以真空管式太阳能热水器为主，承担建筑物的生活热水。
根据以上两种系统的特点，将两者有机地结合起来，即形成太阳能-地源热泵冷暖热水三联供系统。
简析太阳能系统和地源热泵系统连接方式
简析太阳能系统和地源热泵系统连接方式我们当前正面临着巨大的能源挑战，提高能源的利用率，节能减排政策加快实施，新能源和可再生能源合理、有效的研发应用，将会是我们人类实现可持续发展的有效途径。
据不完全统计到2035年，世界对一次能源需求量将会上升36%，相当于使用167 t 石油[1]。
近年来，大多数国家都将重心转移到可再生能源和新能源的合理开发利用，这将是未来很长一段时间内一项重要的可持续发展战略[2]。
太阳能和地热能将会是人类历史中取之不尽用之不竭的新能源和可再生能源，对其合理、有效的利用将会是今后能源发展的一个重要方向.我国地域辽阔，年日照时间大于2000h的地区占全国面积的2/3，处于利用太阳能较有利的区域内[3]，但太阳能的利用还存在着一定的局限性，太阳辐射受昼夜、季节、海拔高度等自然条件的限制以及阴雨天气等随机因素的影响较大，存在着很大的不稳定性和间歇性。
因此若要长期单独只用太阳能作为热源运行系统，必须靠辅助热源才可以保证系统稳定运行。
"地源热泵"的概念，最早是在912 年由瑞士的专家提出[4]，它利用地下埋管换热器与大地进行热量交换，把大地作为低位热源和排热场所的热泵装置。
地源热泵在连续运行时会因埋地管在土壤中的连续取热或者放热而导致埋管周围土壤的温度的相对降低或者升高，从而引起热泵蒸发温度和冷凝温度的变化，系统的运行效率的降低；另一方面，土壤的导热系数比较小，换热强度弱，在相同的负荷情况下所需要的换热面积大，因此埋管用量多，占地面积大[5-7]。
太阳能和地源热泵系统单独应用时存在的缺陷最好的办法是结合使用两种能源，互相弥补自身不足，提高资源利用率。
本文主要是对太阳能和地源热泵联合运行方式的探究。
1.系统结构和联合运行原理太阳能-地源热泵系统如图1所示。
本文主要研究的是供暖季下该系统的联合运行模式。
2.系统联合运行模式太阳能-地源热泵系统联合运行有三种不同的运行模式：一、串联模式；二、并联模式；三、蓄热模式。
太阳能与地热能联合供暖系统的设计与应用
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。
装配式建筑施工中的太阳能与地源热泵系统应用
装配式建筑施工中的太阳能与地源热泵系统应用太阳能与地源热泵系统是当前装配式建筑施工中广泛应用的可再生能源技术。
这些系统利用太阳能和地热来供暖、冷却及提供热水，不仅减少了对传统能源的依赖，还降低了建筑的运营成本并改善了室内环境质量。
本文将探讨装配式建筑施工中太阳能与地源热泵系统的应用。
一、太阳能在装配式建筑中的应用太阳能是一种无限可再生的清洁能源，可以有效地为装配式建筑提供供暖、冷却和热水等需求。
在设计阶段，可以合理布置屋顶或立面上的太阳能板以收集充足的太阳能。
除此之外，还可以通过利用窗帘和遮阳设备来调节光照强度和室内温度。
安装与设置适当的储存设备确保夜间或阴雨天气期间也有足够的电力供应。
1. 太阳能空调系统在装配式建筑中，太阳能可以被运用到空调系统中以实现节约纯净的动力来源。
通过安装太阳能板及逆变器，建筑可以将太阳能转化为电力，然后用于供应空调系统所需的电力。
该系统受益于可再生能源的碳中和特性，并且具有独立控制室内温度的优点。
2. 太阳能热水器装配式建筑中太阳能热水器的应用也越来越普遍。
这些系统使用太阳能板收集热量并将其转移到储存设备中。
其中不断变化的气候条件可能影响到太阳能收集效率，在低光或多云天气时仍需使用辅助加热体系以保证持续供暖。
二、地源热泵系统在装配式建筑中的应用地源热泵系统是一种通过利用地下稳定温度来提供暖通需求的绿色技术。
该系统通过沿着地面或水埋管路引入和排出液体，以从地下获取和释放热量。
这使得装配式建筑可以在供暖、冷却和供热水方面更加节省能源且友好环保。
1. 地源热泵供暖系统地源热泵供暖系统在装配式建筑中广泛应用，通过使用地下的稳定温度来供暖。
系统通过液体循环，将热量从地下传递到建筑内部以满足室内温度要求。
相比于传统的供暖系统，地源热泵供暖系统不仅效率更高，而且减少了对化石燃料的依赖，同时也降低了碳排放。
2. 地源热泵冷却系统与供暖相反，地源热泵还可以用于为装配式建筑提供冷却需求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
太阳能系统与地源热泵系统联合供热
太阳能系统与地源热泵系统联合供热的原则是；以地源热泵系统为主，太阳能系统为辅助热源，但在运行控制上要优先采用太阳能，并加以充分利用。
在供热运行模式下，北区试验区域采用的散热器采暖系统与办公区域采用的地面辐射采暖系统串联运行，以提高太阳能的利用率。
（一）太阳集热系统
北区采用140m2平板型太阳集热器，采用太阳能与建筑一体化技术，使太阳集热器与建筑完美结合。
本示范工程将太阳集热器设置在建筑的南立面上，与玻璃幕墙融为一体，这样既丰富了建筑的立面效果，又起到了利用太阳能的作用。
北区冬季热负荷大于夏季冷负荷，可以采用太阳能辅助供热，解决地下的热量不平衡问题，提高地源热泵系统的运行效率。
在北区，太阳能除冬季与地源热泵系统联合供热外，其它季节，在不供热时，采用季节性蓄热技术将热量储存在蓄热水池中，供冬季采暖使用。
（二）联合供热方案比较
太阳能系统与地源热泵系统联合供热的方式有两种：并联和串联方式。
并联方式示意图如图1所示：
图1 太阳能系统与地源热泵系统并联供热方式
串联方式示意图如图2所示：
并联运行模式与串联运行模式相比，存在以下弊端：
（1）当太阳能系统与地源热泵系统同时运行时，系统的循环水量为两者之和，太阳能系统能否直接供热，直接影响系统的循环水量，进而影响热泵机组的可靠性。
（2）在并联运行模式下，当T g温度低于50℃时，太阳能不能被直接利用，只能去加热土壤，提高热泵机组蒸发器侧的温度。
而在串联模式下，当T g温度低于50℃，而
高于40℃时，可以与地源热泵机组串联运行，充分提高地源热泵机组的COP值。
基于串联运行模式的优点，本示范工程采用串联运行模式。
其运行策略为：在供暖初始时，由于采用了季节性蓄热的技术，同时，在室外温度较高的情况下，采暖负荷较小，此时，经过太阳能加热后的供水温度T g较高，若温度高于50℃，则利用太阳能直接采暖；若供水温
度低于48℃，并且高于40℃，则太阳能采暖系统与地源热泵系统串联运行，即经过太阳能加热后的水再经过地源热泵系统提升（达到50℃）后，供给末端。
若供水温度低于40℃，并且高于20℃，则太阳能系统接入地源热泵系统的地下换热器，加热土壤的温度，同时提高热泵机组蒸发器侧的进水温度，以提高热泵机组的效率。
若供水温度低于20℃，则太阳能系统直接接入热泵机组的蒸发器侧。
冷凝器侧进、出水温度（45/50℃）一定的情况下，不同的蒸发器进水温度对机组COP 值的影响，如图3所示。
图3 蒸发器水温度对机组COP 值的影响图
冬季，在无太阳能作为辅助热源的情况下，地源热泵系统长期运行后，地源热泵机组蒸发器侧的温度在0℃左右，机组的COP 值仅为2.5；而在有太阳能作为辅助热源的情况下，地源热泵机组蒸发器侧的温度可以在20℃以上，机组的COP 值在4.5以上。
由上可以看出，太
阳能系统和地源热泵系统联合运行后，能极大地提高系统对可再生能源的利用率。
蒸发器侧进、出水温度（5/0℃）一定的情况下，不同的冷凝器出水温度对机组COP 值的影响，如图4所示
图4 冷凝器出水温度对机组COP 值的影响图
由上图可以看出，当冷凝器侧出水温度为40℃，机组的COP 值为4.1，当冷凝器侧出水温度为60℃，机组的COP 值为2.6。
若太阳能－地源热泵系统与水温要求较低的末端系统（如地板辐射采暖系统）配套使用，将能极大地提高系统对可再生能源的利用率。
4.2 太阳能系统与地源热泵系统联合制冷
南区夏季采用地源热泵系统与太阳能－溴化锂制冷系统为办公区域提供冷量。
在过渡壤U 型地埋管换热器。
根据蓄冷/热水箱中的温度判断地源热泵系统与太阳能－溴化锂制冷系统的启停。
当蓄冷/热水箱中的温度低于设计值时，太阳能－溴化锂制冷系统运行，地源热
泵系统停止；当蓄冷/热水箱中的温度高于设计值时，地源热泵系统运行，太阳能－溴化锂制冷系统停止。
5. 结论
太阳能、地热能作为可再生能源，在建筑领域的能源利用中发挥着越来越重要的作用，它们的应用是解决我国能源和环境问题的重要措施之一。
本文详细阐述了太阳能系统与地源热泵系统联合供热、制冷的原理，分析了太阳能系统与地源热泵系统的优化运行模式，为可再生能源的合理利用提出建议。