双热源太阳能热泵在住宅建筑应用技术研究
住宅建筑太阳能热水系统设计
住宅建筑太阳能热水系统设计探讨摘要：太阳能作为一种可再生的绿色环保能源正逐渐进入各家各户。
近年来，太阳能热水系统就普遍应用于住宅建筑当中。
本文就结合两个住宅建筑工程实例，根据具体项目特点，热水系统选择合适的系统形式，并分别对太阳能热水系统设计思路进行了介绍。
关键词：太阳能热水系统；集中集热-分户储热；阳台壁挂；设计太阳能是一种取之不尽、用之不竭的绿色环保能源，目前世界各种正在积极推广使用。
据统计，在住宅建筑中，生活热水的制取所耗费的能源是除采暖、空调外的第二大耗能，采用太阳能作为热源供应生活热水是一项有效的节能措施。
目前，我国各地纷纷出台建筑节能办法，其中就包括积极推进太阳能热水系统在住宅建筑中的应用。
本文主要介绍住宅建筑中比较常用的太阳能热水系统形式的设计思路。
1 系统选择太阳能热水系统根据建筑条件采用2种方式。
某住宅小区每户住宅设置独立的太阳能热水系统，在阳台外侧设置太阳能集热板，在阳台内设置闭式热水罐，太阳能集热板与热水罐之间采用自然循环，热水罐设置电加热棒，电加热功率1.5kw。
太阳能集热板设置15°倾角，结构专业预留挑板，建筑立面考虑一体化设计，将集热板作为建筑立面的组成部分，做到与建筑的完美结合。
该项目由于立面造型要求，不适合在阳台设置太阳能集热板，与业主协商确定采用集中集热-分户储热太阳能热水系统；在建筑物屋面集中安装太阳能集热器，采用金属-玻璃真空管集热器，在每户卫生间内安装储热水箱，集热系统通过循环管路将热量输送到每个用户，通过储热水箱中的换热装置将每户储热水箱中的自来水加热供用户使用；储热水箱中内置电辅助加热装置，当太阳能光照不足达不到供水温度时采用电辅助加热装置加热储热水箱中的自来水保证用户使用，电加热功率1.5kw。
由于楼层较高，且每户面积较小，屋面放置的太阳能集热板无法满足全部用户热水需求，下部楼层住户拟采用分体式空气源热泵热水系统，在卫生间设置集热水箱，在室外设备平台设置空气源热泵机组。
一种太阳能与空气源双热源热泵系统的性能研究
一种太阳能与空气源双热源热泵系统的性能研究颜慧磊;张华;邵秋萍【摘要】针对单一空气源热泵和单一太阳能热水器的不足,提出太阳能-空气源双热源热泵系统,分析了太阳辐射强度对系统运行的影响.通过太阳能辅助热泵与空气源热泵运行对比实验得出,在整个加热过程中,太阳能辅助热泵系统的系统运行性能和加热水速率均优于空气源热泵系统.太阳能辅助热泵系统的性能系数COP平均值约为单一空气源热泵系统的3倍.在冬季环境温度较低情况下,太阳能辅助热泵相对于空气源热泵具有明显优势.【期刊名称】《上海理工大学学报》【年(卷),期】2014(036)002【总页数】4页(P177-180)【关键词】太阳能辅助热泵;空气源热泵;系统性能【作者】颜慧磊;张华;邵秋萍【作者单位】上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093【正文语种】中文【中图分类】TK519面对日益紧张的能源环境问题，科研人员已逐渐将关注热点放在了太阳能与热泵系统相结合的太阳能热泵系统中.利用太阳能在低温时的集热效率较高和热泵系统在较高的蒸发温度下热效率高的特点，两者互补，寻求更高效的节能方式.早在20世纪50年代初，美国、日本等发达国家的研究人员着手研究与开发太阳能热泵技术，并实施了多项太阳能热泵技术示范工程［1］.Bakicri等［2］对带有储热容器的太阳能辅助热泵系统开展研究，在供暖期间进行实验，最终计算得到了系统的COP 值.Aye等［3］通过家用传统的太阳能热水系统、空气源热泵热水系统以及太阳能热泵热水系统的对比实验，得出了太阳能热泵热水系统具有优势的结论.我国学者对太阳能热泵技术的研究起步相对较晚，徐国英等［4－5］研究了一种新型的太阳能－空气复合热源热泵热水装置（SAS－HPWH），对一台150L的SASHPWH建立系统数学模型，结果显示该热水器在不同天气特征情况下可高效率地制造55℃热水.旷玉辉等［6－7］对直膨式太阳能热泵展开了深入的研究.随着能源危机和环保意识的加强，越来越多学者相继开展了太阳能热泵技术的研究［8－9］.1 太阳能－空气源双热源热泵系统针对单一空气源热泵和单一太阳能热源热水器的不足，提出太阳能－空气源双热源式热泵系统，两种热源根据运行环境的变化相互切换，满足不同环境条件下的供热需求，从而达到互补的效果.本系统将空气源蒸发器和以太阳能为热源的蒸发器相结合，在空气源蒸发器侧并联一个由太阳能平板集热器提供热源的套管式蒸发器，通过电磁阀切换两个蒸发器的运行，既能克服空气源蒸发器在较低环境温度时易结霜的缺点，又能缓解单一太阳能热源难以连续稳定运行的缺陷.1.1 太阳能－空气源双热源热泵系统的构成实验台是在已有的空气源热泵热水器的基础上进行改进，增加了一个套管式蒸发器和太阳能集热系统，其中空气侧蒸发器和太阳能侧套管式蒸发器并联设置，通过支路上的电磁阀开闭，控制两蒸发器相互切换.套管式蒸发器与太阳能集热系统直接相连，不设置中间换热设备，减少热损.图1为太阳能－空气源双热源热泵系统原理图，该系统由热泵循环和太阳能集热循环两大部分组成，全天供应生活热水.为保证实验的准确性，整个制冷剂管路均进行保温处理.1.2 太阳能－空气源双热源热泵系统运行模式该系统分太阳能制热水、空气源热泵制热水、太阳能辅助热泵制热水3种模式运行：a.太阳能制热水模式当太阳辐射足够强时，充分发挥本系统的节能优势，只启动太阳能制热水模块（循环为），利用太阳能集热器直接加热生活用水，满足用水需求；b.空气源热泵制热水模式当阴雨、多云天气或夜间用热水的情况下，太阳能辐射强度不足以将水加热到所需温度，则启动空气源热泵制热水模块（循环为），以空气作为低温热源制取生活热水，以满足用户需求；c.太阳能辅助热泵制热水模式当天气条件介于两者之间时，利用太阳能集热器所集热水作为低温热源，提高循环的蒸发温度（循环为），加快制热水速率，提高系统运行性能.此实验台将空气源热泵和太阳能辅助热泵有机结合起来，即使在恶劣的天气条件下，也可实现一年四季不间断供热水.图1 太阳能－空气源双热源热泵系统示意图Fig.1 Schematics of solar－air double heat sources heat pump system2 数据采集与测量实验需要测量的主要物理量有太阳能辐射强度、温度、电流、功率、电能量等.测试系统包括：太阳辐射强度测试系统、热电偶测温系统以及功率测量系统.太阳辐射强度测试系统包括：直接辐射表、散射辐射表、精密温度传感器、总辐射表、地球辐射表、风速风向传感器等.热电偶测温系统：根据测试的温度范围及精度要求，本实验采用T型热电偶.将热电偶布置在集热器进出口处、水箱以及环境中，分别对其测温.并在压缩机吸排气口、冷凝器进出口、空气源蒸发器进出口、套管式蒸发器制冷剂侧进出口、套管式蒸发器水侧进出口处设置热电偶，来检验系统运行的安全性和可行性.功率测量系统：为分析系统的运行性能，需测量整个系统以及主要部件的耗电量（瞬时耗功和总耗功）.实验中使用功率分析仪对电参数进行测量，型号为AN8726H，将该仪器接入系统中，测试系统耗功.3 实验结果与分析系统运行COP的计算式为式中，m为水箱内水的质量，kg；C为水的比热容，kJ／（kg·K）；ΔT为水箱水的温升，℃；T0，Tk为水的初始温度和加热后的温度，℃；V为水箱容积，L；W 为系统总耗功，kW·h.由于实验条件有限，实验结果略有误差.3.1 太阳辐射强度对太阳能辅助热泵制热水模式系统性能影响实验对比了上海地区晴天工况和阴天工况下，采用太阳能辅助热泵制热水模式，利用太阳能集热器所集热水作为低温热源时系统的运行情况.分别在2013年01月16日（阴，最高气温5℃，最低气温1℃）和2013年01月19日（晴，最高气温10℃，最低气温5℃）两天进行实验.该两天太阳辐射情况具体见图2，其中19日为晴天工况，太阳辐射强度最高达683W／m2，而16日阴天最高太阳辐射强度只有200W／m2.水箱容积150L，初始水温设为8℃，水箱最终水温设定为53℃，两天均从10：00开机运行.图2 太阳辐射强度对比图Fig.2 Comparison of the intensity of solar radiation 图3为太阳能辐射强度不同时，水箱中热水升温速率和系统COP的对比图.从图中可以看出，水箱中热水温度T基本呈直线上升，随着水温逐渐增加，升温速率略有下降，而系统的COP随着水箱温度的升高而降低.图3 太阳辐射强度对系统性能的影响Fig.3 Effects of solar radiation intensityon system performance从图中看出：19日与16日相比，由于19日天晴，太阳辐射强度高，集热板所集热水温度高，相对的系统蒸发温度较高，冷凝温度上升加快，水箱加热水的速率也相应加快；系统加热初始阶段，19日的COP高于16日的COP，但是由于19日水箱水温升高速率快，导致运行后期反而减小，整个加热过程平均COP对比见下页表1.3.2 太阳能辅助热泵制热水模式与空气源热泵制热水模式对比图4（见下页）为以太阳能作为低温热源的太阳能辅助热泵和以空气为低温热源的空气源热泵的系统运行对比图，水箱初始水温为20℃.图中所列为两不同低温热源的水箱升温速率对比.两组实验数据取自2012年12月27日和2013年01月09日两天的实验.这两天的天气情况分别为：2012年12月27日，小到中雨，最高气温9℃，最低气温3℃，采用空气作为低温热源；2013年01月09日，多云，最高气温6℃，最低气温1℃，采用太阳能作为低温热源.表1 不同太阳辐射强度下的系统性能Tab.1 System performance under different solar radiation intensity天气类型太阳辐射强度／（MJ·m－2）平均COP W／（kW·h）最终水温／℃阴（01－16）2.372.802.79953.04 晴（01－19）13.793.032.58552.89从图4中可以看出，太阳能辅助热泵系统制取热水的升温曲线近似为直线，而空气源热泵系统制取热水的升温曲线随着时间的增长趋于平缓.相比较而言，太阳能辅助热泵的加热水速率要快得多，在100min内能很快升温至50℃，而空气源热泵只能升温至30℃.从图中可以得出结论，在天气不佳的情况下，太阳能辅助热泵加热水速率比空气源热泵快3倍左右，太阳能辅助热泵制热水模式比单一空气源热泵制热水模式的加热水能力更强，能够实现快速供应热水.图4 不同低温热源的水箱加热水速率对比Fig.4 Water heating rate under different low－temperature heat sources虽然2012年12月27日环境温度相对较高，但其系统运行瞬时COP最高2.71，最低仅有0.61，整个加热过程平均COP为1.02；而太阳能辅助热泵，整个热泵热水系统的平均COP达到3.03，同样约为空气源的3倍.所以相对于单一空气源热泵系统来说，在冬季环境温度较低的情况下，太阳能辅助热泵热水系统具有明显优势.4 结论搭建了太阳能－空气源双热源热泵实验台，简单分析了太阳辐射对系统运行的影响.在冬季晴天工况下，太阳能辅助热泵不管是水箱加热水速率还是系统的运行性能都高于空气源热泵.通过太阳能辅助热泵与空气源热泵运行对比实验得出，太阳能辅助热泵系统的平均COP约为单一空气源的3倍.所以相对于单一空气源热泵系统来说，在冬季环境温度较低情况下，太阳能辅助热泵具有明显优势.【相关文献】［1］ Kaygusuz K.Experimental and theoretical investigation of a solar heating systemwith heat pump［J］.Renewable Energy，2000，21（1）：79－102.［2］ Bakicri K，Yuksel B.Experimental thermal performance of a solar source heat－pump system for residential heating in cold climate region［J］.Applied Thermal Engineering，2011，31（8／9）：1508－1518［3］ Aye L，Charters W W，Chaichana C.Solar heat pump systems for domestic hot water［J］.Solar Energy，2002，73（3）：169－175.［4］徐国英，张小宋.太阳能—空气复合热源热泵热水器的性能模拟与分析［J］.太阳能学报，2006，27（11）：1148－1154.［5］ Xu GY，Zhang X S，Deng S M.A simulation study on the operating performance ofa solar－air source heat pump water heater［J］.Applied Thermal Engineering，2006，26（11／12）：1257－1265.［6］旷玉辉，王如竹.直膨式太阳能热泵热水器的实验研究［J］.工程热物理学报，2005，26（3）：379－381.［7］ Kuang Y H，Sumathy K，Wang R Z.Study on a directexpansion solar－assisted heat pump water heating system［J］.International Journal of Energy Research，2003，27（5）：531－548.［8］李戬洪，白宁，马伟斌，等.大型太阳能空调／热泵系统［J］.太阳能学报，2006，27（2）：152－158.［9］冯诗愚，胡伟，高秀峰，等.热泵辅助太阳能中央热水系统年运行特性研究［J］.太阳能学报，2008，29（3）：283－289.。
浅析新能源技术在住宅中的应用
胡 明霞 （ 天津津 投金厦房地产发展股份有限 公司）
摘要 ： 现代住宅 的拥有者不仅仅是追 求生活的舒适 ， 同时又 是在追求生 另外 ， 能温度较 恒定的特性 ， 地 使得热泵机组运行更稳定 ， 保证 活 的方式和品质 。 随着近几年来人们绿色环保意识的增强， 高效 、 节能的能源 了系统的高效性和经济性。 利用技术在住宅建筑 方面被大范围推广和应用 。 为了更好 的提高房屋的附加 ２２地 源热泵空调主机与大地 交换能量 ， ＿ 大大地 节省运转成本。 值， 打破 以往 的旧思想 ， 力求在新项 目上有所突破 与创 新 ， ： 如 应用 太阳能热 水 系统、 热泵取 暖等。现主要从以下几个方面来分析能源技术在别墅中的应
用。 关键 词 ： 能 源 技 术 新
据估计 ， 设计 安装 良好 的地源 热泵 的 运行 费用 。 ０
２３ 地源热 泵空调 系统可供暖、 ． 空调 ， 可供 生活热水 ， 还 一机 多 用， 一套系统可 以替换原来 的锅炉加空调 的 ２套装 置或 系统 ， 更适 １ 太 阳 能热 水 系统 合 于 别 墅 住 宅 的 采 暖 空调 。 太阳能热水系统是利用 太阳能集热器 收集 太阳辐射能把水加热 ２４ 自动 运行 ， 源 热 泵 空调 机 组 由于 工 况 稳 定 ， 以 可 以设 计 ． 地 所 的 一种 装置 。 由于 该 系统 具 有环 保 、 能 、 节 经济 等优 点 ， 近年 来 ， 越 被 简单系统 ， 部件较少 ， 机组运行简单可靠， 维护费用低 ； 自动控制程度 来越多地应用到了新建的绿 色生态别墅中，打造太 阳能与建筑一体 高， 可无人值守 ： 此外 ， 机组使用寿命长 ， 均在 ２ ０年 以上。 化。 ２５ 由于地源热泵 系统 的供冷 、 ． 供热 更为平 稳 ， 降低 了停 、 开机 基于热水使用的方便性、 可靠性、 修维护的 方便性 ， 维 物业管理 的频率和空气过 热和过冷 的峰值。 的方便性等考虑 ， 一般将住宅设计成 “ 分体承压双回路太阳能热水 系 最近几年 ， 地下水源热泵系统在我国得到 了迅速发展。但是 ， 应 统”微 电脑温差 自动控制器 ， ， 电辅助加热。 这种太阳能热水系统具有 用这种地下水热泵系统也受到许多限制。 首先 ， 这种系统需要有丰富 以 下 的优 点 ： 和稳定的地 下水 资源作为先决条件。因此在决定采用地下水热泵系 １１ 采用 分体太阳能热水 系统 ，将太 阳能集热器和储热水箱分 ． 统之前 ， 一定 要做详细 的水 文地 质调 查 ， 并先打勘测井 ， 以获取地下 开。 太阳集热器放置在室外 ， ： 如 屋顶或草坪。 施工简便 ， 不涉及防水、 温度、 地下水深度 、 水质和 出水 量等数据。地下水 热泵系统的经济性 排水问题。 储热水箱放置在室 内， ： 如 地下室、 卫生间等房屋 内的任一 与地下水层 的深度有很大的关系。 如果地下水位较低 ， 不仅成井的费 方便 、 合理 的地 方 ， 方 便 管 理 维 护 ， 密 闭保 温 ， 损 失 显 著 减 少 。 既 又 热 用增加 ， 运行中水 泵的耗 电将大大降低 系统 的效率。此外 ， 虽然理 论 分体式太阳能冷热水管可根据水箱放置的位置，与 室内其它上下水 上抽取 的地下水将回灌到地下水层 ，但 目前国内地下水回灌技术还 管同走管道井 ， 实现 了管线综合 ， 方便 日后管理和维修。 不成熟 ， 在很 多地质条件下 回灌的速度 大大低于抽水的速度 ， 从地 下 １ 采用承压 系统 ， ． ２ 自来水 自动补入储热水箱底部 ， 自动将热 并 抽 出来 的水经过换热器后很难再被全部回灌 到含水层 内，造成地 下 水 顶 出 。 用 热 水 时 ， 力 大 ， 用 方便 ， 正 实现 “ 阀 门 用水 ， 阀 使 压 使 真 开 关 水 资源 的流失。 因此 ， 在国外对于地 下水热泵 的应用 已逐渐减少。 门 走人 ” 。 据 相 关 数据 信 息 显示 ，地 源 热 泵 系统 的初 期 投 资 相 对其 他 供 暖 １ 采 用双 回路 方式 ，太 阳 能 运 行 可 靠 。在 冬 季 结冰 的北 方地 ． ３ 方式要高 ６ ８倍 ， — 但其供 暖时 ， 能量 ７ ％以上来 自浅层地 能 ， 比 ０ 可 区， 采用双回路 系统 ， 太阳能集热器循环介质是防冻液。 它不结冰、 不 锅炉节省 ７ ％以上 的能源和 ４ ％． ６ ％运行费用。根据 国外 的经 Ｏ ０ －０ 结垢， 防冻液在金属流道内循环 ， 不会出现泄露 问题。 验， 由于地源热泵运行费用低 ， 增加的初期投资在 ４ １ — ０年 内可以收 １ 采用 微 电脑 温 差 自动 控 制器 ， 现 全 自动 化 、 能化 。 当 太 ． ４ 实 智 回。地源热泵系统在整个服务周期内的平均费用要低于传统 的供暖 阳能集热器 内的介质温度高于储热水箱 内的水温时 ，循环水泵才会 方式 。 自动 运 转 ； 之 ， 自动 停 止 。避 免 了循 环 水 泵 无 意 义 的运 转 带来 的 反 则 ３ 地 板 采 暖 电能浪费。 除具有温差控制功能外 ， 电脑控制器还具有时间、 微 温度 、 地板采 暖是 目前世界上领 先的采暖 方式之一。低温辐射地板采 日期、压 力等多种 自动控制和 设定功 能，还具有太阳能热量 自动记 暖 是通 过 埋 设 于 地 板 下 的 加 热 管— — 常 用 的 为 Ｐ Ｘ管 或 发 热 电缆 ， Ｅ 录、 计算、 存储等功能 ， 并可 与电脑相连 ， 实现数据信息储存 。 把地板 加热 ， 匀地 向室内辐射热量而达到采暖效果。 均 与传统 的采暖 １５ 配置辅助加热， ． 实现全天 ２ ４小 时供水。 当阴雨天或太阳能 方式相 比， 这～采暖方式具有 以下几个优势 ： 光照不足， 电辅助加热会根据设定条件 自动启动 ， 到设定温度 自动停 ３１高效节 能 ： ． 由于采 暖的辐射面大 ， 对要求 的供水 温度低 ， 相 止。 而且 ， 辅助加热系统 还配置超保温、 漏电保护等安全措施 ， 切实做 只 需 ４ － ０度 。 ０５ 到 安 全可 靠 。 ３２ 温度均匀 ： ． 低温地板辐射供暖 方式将加热管道埋在地下 ， 提 据相关数据分析显 示，利用太阳能热水 系统供热的初期投资比 高地表面温度 ， 向室内散热 ， 这样 既能保证室温 ， 又能使温度分布均 电热水器 、 燃油锅炉供 热多 ２ ４倍 ， — 但后 期的运行维 护费用却是最 匀 。 少的。如果按 ５年使用期综合考虑 ， 阳能系统费用最低 ， 太 比其他方 ３３ 舒适美观 ：室 内地表温度均 匀 ，室内温度 由下而上逐渐递 ． 式 节 约开 支 １ ５倍 。太 阳能 系统 无 需 专 人 管理 ， 自动 运 行 ， 能 减 ， 人 以脚 暖 头 凉 的 良好 感 觉 ； 占用 室 内 空 间 ， 充 分 展 示 装 修 — 全 节 给 不 可 节支 ， 安全环保 ， 二至三年 即可收回投资成本 ， 经济效益 明显。 个性。
新能源技术在建筑领域的应用前景
新能源技术在建筑领域的应用前景随着全球环境问题的日益突出，新能源技术的发展已经成为重要的研究方向。
在建筑领域，新能源技术的应用不仅可以满足能源需求，还可以实现环境保护和可持续发展的目标。
本文将探讨新能源技术在建筑领域的应用前景，并提出一些可行的解决方案。
一、太阳能技术太阳能技术作为一种最为常见和成熟的新能源技术，已经广泛应用于建筑领域。
利用太阳能发电可以为建筑物提供清洁的能源，并且减少对传统电网的依赖。
此外，太阳能热水器可以为建筑物供应温水，降低能源消耗。
随着技术的进一步发展，太阳能电池板的效率不断提高，成本逐渐降低，太阳能技术在建筑领域的应用前景非常广阔。
二、风能技术风能技术是另一种重要的新能源技术，在建筑领域也有着广泛的应用前景。
通过在建筑物附近安装风力发电机，可以利用自然风力转化为电能。
这种技术不仅可以减少对传统电网的依赖，还可以减少温室气体的排放。
然而，由于建筑物周围的风速和风向的不稳定性，风能技术的应用还面临着一些挑战。
因此，在选择风能技术时需要进行详细的风能资源评估和技术分析。
三、地热能技术地热能技术是一种相对较为成熟且稳定可靠的新能源技术，在建筑领域也有较为广泛的应用。
地热系统利用地下热能来供暖或制冷建筑物，它不仅效率高，而且对环境的影响较小。
在地热系统中，通过地下水或热泵来传送热能，为建筑物提供舒适的室内环境。
同时，地热循环可以节约大量的能源和运行成本，具有较高的经济效益。
四、绿色建筑技术除了利用新能源技术，绿色建筑技术也是建筑领域可持续发展的关键。
绿色建筑通过采用可再生材料、节能设计和智能化系统等手段，最大限度地减少对环境的负面影响。
绿色建筑不仅可以提高建筑物的能源利用效率，还可以改善室内空气质量和人员舒适度。
此外，绿色建筑还可以与新能源技术相结合，进一步提高能源利用效率和可持续性。
总结：新能源技术在建筑领域的应用前景非常广阔，它可以为建筑提供清洁、可再生的能源，减少能源消耗和环境污染。
双水源热泵系统方案设计的应用
双水源热泵系统方案设计的应用摘要：通过双水源热泵技术，将不能直接利用的低温热能变为有用的高温热能，从而回收电厂冷却水、矿井排水中的热能，以满足建筑采暖、设备防冻及职工浴室洗澡热水的需求，是一种节能、环保技术。
关键词：双水源热泵系统；电厂冷却水；矿井排水；节能中图分类号：th3文献标识码：a文章编号：引言：煤矿工业广场地面建筑（办公楼、生产系统、职工宿舍、食堂等）的供暖、井筒防冻及职工浴室洗澡热水需要消耗大量的热能，传统做法是通过燃煤锅炉提供热源以满足上述要求。
这样，不仅消耗大量煤炭，而且煤炭燃烧时排放大量污染物造成环境污染。
矿井排水和坑口电厂冷却水，其水量大，蕴含热量大，以前这部分热能没有被利用。
热泵是一种以消耗少量电能为代价，能将大量不能直接利用的低温热能变为有用的高温热能的装置。
通过一种新型的热泵技术完全可以回收这部分“废热”，从而满足工业广场地面建筑采暖、井筒防冻及加热职工浴室洗澡热水的需求，实现煤矿不燃煤，取消燃煤锅炉，减少大气污染。
通常情况下，热泵机组的cop值制热工况时可达1:4.4，整个系统（包括辅助设备等）的cop值制热工况时接近1:4，热泵系统的效率高、运行费低，设备投资回收期短；同时，热泵系统无任何污染物排放，符合环保要求。
1. 双水源热泵系统方案设计本系统以电厂冷却水和矿井排水双水源为热泵系统取热源，热源温度范围可以在7～50℃之间变化，系统中采用高温热泵机组和低温热泵机组优化匹配，系统可以同时输出70～80℃高温热水、40～55℃中温热水和7～12℃空调冷水。
1.1冬季运行方案冬季，该系统用于提供散热器采暖、中央空调采暖、井筒防冻、供洗浴热水。
⑴冬季常规运行流程电厂正常发电时，电厂冷却水为首选热源，高温热泵机组和低温热泵机组两级提取电厂冷却水热能。
水源侧：从电厂冷凝器出来的20～40℃左右电厂冷却水首先进入高温机组，被高温热泵机组提取热量后变成15～30℃左右的热水，再进入低温热泵机组，被提取热量后电厂冷却水回到电厂冷却塔水池。
太阳能热水系统在高层住宅中应用
浅谈太阳能热水系统在高层住宅中的应用摘要：近年来，太阳能热水系统己普遍应用在一些多层住宅和公共建筑上，但由于我国住宅无论是房地产开发项目，还是政府廉租房、保障性住房等，目前均以高层建筑为主，30层以上的住宅建筑非常普遍。
因而太阳能热水系统在高层住宅中的应用是一个值得探讨的问题。
关键词：太阳能热水系统；高层住宅；应用1、太阳能热水系统的常用分类1.1分户集热-分户储热太阳能热水系统该系统也称为户式太阳能热水系统，是一种以住户为单位安装的太阳能热水系统，设置的太阳能集热器所产生的热水，单独供给一户使用。
集热器一般放置在屋面或阳台，其中根据热水系统结构不同，应用得较多的是适用于多层住宅放置在屋面的非承压整体式太阳能热水系统和适用于高层住宅放置在阳台外侧的阳台壁挂式太阳能热水系统。
非承压整体式太阳能热水系统采用家用太阳能热水器集中安装在屋面，集热器吸收太阳光的能量使水温升高，集热器和储热水箱中水的温差产生循环动力，促使热水在集热器和储热水箱间自然循环流动，最终加热储热水箱中的水。
阳台壁挂式太阳能热水系统采用承压分体式太阳能热水器，集热器安装在建筑阳台外侧，储热水箱内置换热装置和电辅助加热装置。
太阳能集热系统采用自然循环非承压运行，集热器吸收太阳光使集热器内热媒介质温度升高，热媒通过换热装置与储热水箱中的水进行热交换，加热水箱中的水。
水箱一般安装在比集热器位置高的阳台的角落，热水供应采用顶水式供水，辅助热源一般采用电加热，太阳能系统与电加热结合可实现全天候热水供应。
1.2集中集热-集中供热太阳能热水系统该系统也称集中集热、分户计量、集中辅助加热系统，系统采用模块式太阳能热水系统，集热器集中放置，设置满足用户需求量的集中储热水箱，控制系统、循环装置与其他辅助设备放置在设备间或屋面。
集热器接受太阳照射温度升高，智能控制系统循环泵启动或停止，将储热水箱底部的低温水顶入集热器，将集热器中高温的热水顶入储热水箱，通过往复循环，加热储热水箱中的水，供给一幢或数幢建筑物所需热水。
寒区别墅双热源热泵系统模拟研究
［］ 刘兴法 ． １ 混凝土结构 的温度应力分析 ［ Ｍ］． 北京 ： 人民交通 出
版 社 ，９ １ １９ ．
［ ］ 陈淮 ， ２ 赵娟 ， 李天 ． 日照作用对超长高层建筑结构的影响 ［］工 Ｊ．
维普资讯
展长 虹等 ： 区别墅双热源热泵系统模拟研 究 寒
ｌ７ ｌ
寒 区别 墅 双 热 源 热 泵 系统 模 拟 研 究
展长 虹 谭 羽非 黄丽君 ， ，
（ 东北林业大学 ， 黑龙江 １ 哈尔滨 １０ ４ ； ２ 哈尔滨 Ｔ业大学 ， 黑龙江 ５００ ． 哈尔滨 １０９ ５ ００）
【 关键词】 太阳能 一 土壤源热泵； 数值模拟 ； 优化运行； 寒区 【 中图分类号】 Ｔ ８２１ Ｕ３． ７ 【 文献标识码】 Ｂ 【 文章编号】 １ １ ６６（ ｏ ） — １ — ３ ０ — ８ ２ ６ｏ ０１ ０ ０ ４０ ３ ７
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０ 引 言
近年 出现 以太 阳能 、 土壤 源为低位热 源所组成的复合热源热 泵 系统 ， 这种系统采用太 阳能热泵 和土壤热泵交替使用 的方 式 ， 有两 种热 源优势互补 ， 具 能有效 的弥 补寒 区单独热 源热
太阳能在建筑中的应用
太阳能在建筑中的应用摘要:从利用太阳能是建筑节能的重要途径进行论述,对太阳能在建筑中的应用原理进行了分析,提出了太阳能在建筑中的应用形式,达到了利用太阳能实现建筑节能的效果,指出太阳能与建筑的有机结合将成为未来的发展趋势。
关键词:建筑节能,太阳能热水器,太阳房,地板辐射采暖0引言在能源危机和环境污染的双重压力下,太阳能作为一种取之不尽且无污染的能源,已成为当前国际能源开发利用领域中的新热点。
近年来,我国应用太阳能供热水和采暖发展迅速,节能效果明显。
在建筑物的能耗结构中,有2/ 3 的能源用于建筑采暖制冷和热水供应。
利用太阳能采暖、供热水,使其与建筑节能相结合,可以降低建筑物能源消耗,减少环境污染,是建筑节能的一个重要途径。
1 太阳能的利用太阳光能转换成热能是太阳能利用的基本方式,可广泛应用于建筑物的采暖、热水供应和太阳房等。
目前太阳能主要的应用方式有太阳能热水器、太阳房和太阳能地板辐射采暖,本文将分述如下。
1. 1太阳能热水器20世纪90 年代以来,我国普遍使用全玻璃真空集热管和平板集热器的太阳能热水器。
这两种传统的太阳能热水器,一方面受气候的影响,不能全天候有效运行,热水提供率低;另一方面由于住宅建筑的日益高层化,传统太阳能热水器不仅将面对安装空间不够,而且将影响建筑立面及城市景观。
有关部门研制了与建筑一体化的新式热水器。
1. 1. 1与建筑结合的新元热板太阳能热水器新元热板太阳能热水器实现了太阳能集热器与建筑的和谐统一。
该集热板可安装在坡屋面和墙面上,作为建筑构件,除集热功能外,还具有建材的围护、保温、隔热、防水等功能,并能在形态和色彩上与建筑融合。
新元热板具有模块化和建材化等特点,又能独立构成建筑物的太阳能屋面或墙面。
1. 1. 2与建筑结合的太阳能热泵太阳能热泵热水器是能与建筑有机结合的、全天候的太阳能热水器。
太阳能热泵热水器考虑到对于高层或多层建筑非顶层用户普遍存在的集热器安装问题,将太阳能热泵热水器样机设计成分体式结构,即将太阳能集热器/蒸发器作为一个单独部件,根据实际情况,可倾斜安装在南向屋顶之上,也可挂装在建筑物南向外墙或阳台之上。
村镇住宅建筑节能的适用技术研究
村镇住宅建筑节能的适用技术研究随着社会经济的发展，住宅建筑在城乡发展中起到了举足轻重的作用。
然而，由于传统的住宅建筑方式存在能源浪费、环境污染等问题，急需以节能为导向的适用技术进行研究和应用，实现住宅建筑的可持续发展。
本文将介绍村镇住宅建筑节能的适用技术，并分析其在实践中的应用情况。
首先，村镇住宅建筑节能的适用技术之一是建筑外墙保温技术。
建筑外墙保温技术能够减少建筑的热传递，提高建筑的保温性能。
常用的外墙保温材料包括聚苯板、聚氨酯泡沫、挤塑板等。
这些保温材料能够有效隔热，减少能量损失，提高住宅建筑的能源利用效率。
其次，村镇住宅建筑节能的适用技术之二是高效节能窗技术。
传统窗户的热传导性能较差，容易导致室内外温差，增加空调的负荷，造成能源浪费。
而采用高效节能窗技术，包括使用中空玻璃、具有良好隔热性能的窗框材料等，能够有效降低窗户的热传导性能，减少室内外温差，提高住宅建筑的能源利用效率。
此外，村镇住宅建筑节能的适用技术之三是供热系统的节能技术。
传统的供热系统存在能源浪费、热量损失等问题。
采用节能供热系统技术，包括地源热泵、太阳能热水器、节能锅炉等，能够提高供热的效率，减少能源的消耗。
在实践中，村镇住宅建筑节能的适用技术已经得到了广泛的应用。
例如，各地政府鼓励农村地区采用外墙保温材料进行房屋改造，提升住宅建筑的保温性能。
同时，一些村镇地区已经开始推广高效节能窗技术，取得了良好的节能效果。
此外，一些地区也鼓励农村地区采用可再生能源，如太阳能光伏发电、太阳能热水器等，为住宅建筑提供清洁能源。
综上所述，村镇住宅建筑节能的适用技术种类繁多，并且在实践中已经得到了广泛的应用。
然而，要实现住宅建筑的持续发展，仍需要进一步加强研究和应用，不断优化与创新节能技术，提高住宅建筑的节能水平。
同时，政府部门应加大政策扶持力度，推动村镇住宅建筑节能技术的普及和推广，为住宅建筑的可持续发展提供更好的支持。
智能建筑对可再生能源利用的研究
智能建筑对可再生能源利用的研究在当今世界，能源问题日益严峻，环境污染也成为了全球关注的焦点。
在这样的背景下，智能建筑作为一种创新的建筑理念，正逐渐崭露头角。
智能建筑不仅能够提供舒适、高效的生活和工作环境，还在可再生能源的利用方面展现出了巨大的潜力。
一、智能建筑的概念与特点智能建筑是指通过将建筑物的结构、系统、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合，从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。
其特点主要包括以下几个方面：1、智能化的控制系统：能够对建筑内的各种设备和系统进行自动监测和控制，实现能源的高效利用。
2、高度的信息化：通过网络和信息技术，实现建筑内信息的快速传递和共享。
3、良好的舒适性：能够根据用户的需求，自动调节室内的温度、湿度、光照等环境参数，提供舒适的居住和工作环境。
二、可再生能源的种类及特点可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源，主要包括太阳能、风能、水能、生物能等。
1、太阳能：太阳能是最为常见和广泛利用的可再生能源之一。
其优点是资源丰富、无污染、可再生，但受天气和地理位置的影响较大。
2、风能：风能也是一种潜力巨大的可再生能源。
风能的优点是清洁、可再生，但风能的稳定性较差，且需要较大的占地面积。
3、水能：包括水力发电等形式。
水能的优点是发电效率高、成本相对较低，但对地理条件要求较高，可能会对生态环境产生一定影响。
4、生物能：如生物质发电、生物燃料等。
生物能的优点是来源广泛、可再生，但在收集和转化过程中可能会存在一定的环境问题。
三、智能建筑中可再生能源的利用方式1、太阳能的利用太阳能光伏发电：在智能建筑的屋顶、外墙等部位安装太阳能光伏板，将太阳能转化为电能，供建筑内部使用。
太阳能热水系统：利用太阳能集热器将太阳能转化为热能，为建筑提供热水。
2、风能的利用小型风力发电装置：在智能建筑的屋顶或空旷区域安装小型风力发电机，将风能转化为电能。
通风系统中的风能利用：通过合理的建筑设计，利用自然风来实现建筑的通风换气，减少机械通风设备的使用，降低能耗。
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０ 引 言 一 建 筑 是 能耗 的大 户 ，在 建 筑 能 耗 日益严 峻 的今 天 ， 筑 发展 的速 度 和 数 量 却加 快 了脚 步 ， 国建 筑 建 我 能耗 在社 会总 能耗 中的 比例 已达到 ３ ％。 国每年 建 ０ 全 筑 能耗约 １ ～ １ － ． ｔ ３ ８亿 标准 煤 ，其 中 ５ ％￣６ ％用 于 ０ ０ 建筑 空调 和采 暖【 ” 。同 时我 国面 临环境 污 染与 能源 枯 竭 的危机 ， 发新 能源 和 节能技 术 是寻 求解 决建 筑 能 开 耗 的两 大 途径 。 太 阳能 是 绿 色 能源 中最 重 要 的 能源 ，是 取 之 不 尽 、 之 不竭 、 用 广泛 存 在 的天然 能源 ， 有丰 富 、 具 洁净 、 安全等 优 点 。 有关 资料 ， 国太 阳能资源 十分 丰 富 ， 据 我 年 日照 时 间 为 ２５ ０ｈ的 地 区 占国 土 面 积 的 ２３以 ０ ／ 上 ， 的地 区高达 ３０ ０ｈ 我 国开发 利 用太 阳能 潜 力 有 ０ ， 巨大［ 热泵 作 为节 能技术 具有 独特优 势 ， ２ 】 。 它可 以节 省 高 品位 的 电能 ， 少化 石 类 能 源 的 消耗 ， 少环 境污 减 减 染 。空气源 热 泵是 以空 气为 热源 ， 过输 入 少量 的 高 通 品位 能源 （ 电能） 来实 现低 品位 热能 向高 品位热 能 转移 的热泵 系 统 ， 它在 寒冷 环境 条 件下 不 能高 效 、 定 、 但 稳 可 靠地运 行 。 而太 阳能 因直接 受太 阳辐 射 的影 响只 能
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叭。 第 期
卷
２４￣ ３
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建 筑 节 能
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一 新 能 源 与 绿 色 建 筑
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Ｎｏ８ ｎ ０ ０ ｒ ｔ ｌ ． ｉ ２ １ ｒ ０ａ Ｎｏ ２ ４． １３ ） ． ３ Ｖｏ ． ８
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暖试验， 分析 太阳能集热 、 蓄热 系统对室 内供暖保证 率的影 响， 为太阳能 ． 空气复合热 泵在住 宅建筑应用提供 理论依据 。
关 键 词 ： 太 阳 能 ： 空 气源 热 泵； 供 暖 ； 制 冷 中图 分 类 号 ： Ｔ ３ Ｕ８ １ 文 献标 志码 ： Ａ 文 章 编 号 ： １７ —２ ７２ １）８０ ４ —３ ６ ３７ ３ （０ ００ －０ ５０
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双热源 太阳能热泵在住宅建筑应 用术研究
刘 伟 锋 ， 刘俊 红
（ 山东 建 筑 大 学 ， 南 济 ２０ ０ ） ５１１
摘要 ： 开发新能源和节能技 术是寻求解决建筑 能耗 的两大途 径。提 出一种新型的太 阳能 ． 空气复合 热泵系统， 并对 其运 行策略进行
介绍， 系统同时满足建 筑物 室内冬季供暖 、 夏季制冷、 一年四季热水需求 ， 具有较 高的 系统综合利用性 能。 然后通过对太阳能供