太阳能+空气源热泵热水系统的控制系统与经济效益分析.pdf

太阳能+空气源热泵热水系统

的控制系统与经济效益分析

【摘要】太阳能的加入，一方面，可以改变低温时空气源热泵COP 不高的弱点；

另一方面热泵跟太阳能的结合，又能弥补太阳能热水器不能在阴雨天气、夜晚、

太阳强度不大时不能正常运行的缺点。因此，太阳能+空气源热泵热水系统可提

高太阳能集热器效率和热泵系统性能，同时解决全天候供热问题，具有良好的经

济和社会效益，必定拥有广阔的市场前景。本课题对模拟设计的一套太阳能+空

气源热泵热水系统进行了经济效益比较，结果表明在产水量相当情况下，采用太

阳能+热泵热水系统节能效果显著。

shortcomings of that the solar water heater can not normally operate at the rainy

weather, on the night and on the days of low solar intensity. Therefore, air source heat

pump with solar energy water system can improve the efficiency of solar collectors

and the performance of heat pump system, and resolve the issue of round-the-clock

heating at the same time. It is apparently economic and socially beneficial, and has

broad market prospects. In this paper, a set of solar energy & heat pump water heater

system was analyzed economically. Calculating results shows that solar energy & heat

pump water heater system has evident effects of energy consumption.

【Key words】Solar energy；Air source heat pump；Economical analysis

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与环境危机。

然而太阳能受季节和天气影响较大，而且热流密度低，导致太阳能在很多应

用上都受到一定的限制。现在大部分的太阳能热水器在阴雨天气、夜晚、太阳强

度不大时不能正常运行。这些不足，给另外一种节能的热泵技术的发展带来了契

机。热泵技术利用少量的电能，从低温热源吸取几倍于电能的热能，并将其传递

给高温热源。

因此，将太阳能利用技术与热泵技术结合起来，使两者的优点在使用时相辅

相成，将有更好的表现。将太阳能-空气源热泵热水器结合供应生活热水，主要

是以太阳能直接加热为主，以空气源热泵为辅，解决太阳能供热的连续性问题。

一方面，太阳能的加入，可以改变低温时空气源热泵 COP 不高的弱点；另

成自然对流循环、使水箱中的水逐渐变热，达到设定的水温为止。当太阳强度不

足以满足循环需要的时候，可以在水循环闭路加一水泵，实现强制循环，如图

1-1 所示。

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图 1-1 太阳能热水器强制循环

2．集热器吸热原理：太阳能热水器的集热器表面，有一特殊的涂层，此涂

层对太阳能可见光范围具有很大的吸收率，吸收为热以后，集热器的散热热辐射

波长在长波范围，该涂层对长波的发射率很低，这样就有效的“滞留”了太阳能

的热量。

空气源热泵热水器内专置一种吸热介质——冷媒，它在液化的状态下低于零