太阳能与空气源热泵的联合应用

对于冬季供暖来说，在供能系统出现了一个非常重要的趋势就是“从单一能源到多能源互补”，主要表现为太阳能与空气源、浅层地能、燃气、电、生物质能等能源互补使用。而热泵技术是利用低品位可再生能源的有效方式，因而以热泵技术为基础的多能源组合供冷供热技术的发展已经引起广泛重视。因而太阳能与空气源热泵联合供暖或成为一种趋势，简称太空能。

空气源热泵在冬季运行时，其制热量会随环境温度的降低而而逐渐衰减，机组的COP也会随之减小。则太阳能的采暖系统可以作为辅助热源，用来弥补空气源热泵因室外环境温度过低而导致制热性能低下的缺点，在正常供暖时也可以有效的减少能源消耗，节省使用费用。

太阳能作为可再生能源， 存在 间歇性和不可靠性的缺点，可以通过水箱将其热能蓄存起来。 将太阳能与空气源热泵通过蓄热水箱结合组成系统，在兼顾提供生活热水的同时，可以提高系统的蒸发温度，从而弥补空气源热泵和太阳能的不足 。 该系统与传统的使用电加热及单一空气源热泵供应生活热水系统相比，减少了能耗及对环境的污染，并且系统性能有较大的提高。

根据不同区域的气候条件变化，空气源热泵的制热量、能效比等也会随之发生变化。再者发生变化的同时可利用太阳能蓄热的条件来弥补这一变化，寻求两者的共同点，使用效率最大化。

对于冬季来说，当室外空气温度低于某一值时，系统供热量满足不了负荷需求，就需要辅助加热。 而太阳能通过蓄热将空气源热泵与太阳能集热器有机结合，水作为吸热介质在太阳集热器内通过单向流动吸收、输送太阳辐射能。 其中蓄热水箱与室外换热器并联，在冬季作为风冷蒸发器的补充，其蒸发压力，过热度等要与风冷蒸发器的工况相适应，因此设计时需对风冷蒸发器运行工况进行设计。

根据太阳能集热系统与空气源热泵的连接方式，联合供暖可分为串联形式、并联形式、双热源形式。

有研究表明 太阳能串联热泵供热系统的制热性能随着太暗影辐射的增强，要逐渐劣于热泵串联供热系统，对于串联采暖系统的热水也可以用来除霜。并联系统是最简单和常用的系统，在严寒地区的采暖相比燃气锅炉要节能55%左右，太阳能和空气双热源热泵系统由于比较复杂，应用相对较少。

太阳能和空气源热泵联合的供暖方式，可以进一步实现对温度的控制，另一方面有助于提高机组的C OP ，并通过预防结霜可延长整体设备的使用寿命，保证 系统 稳定性以及可靠性，有助于降低电力能源的消耗，实 现节能减排的目的。

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