太陽(yáng)能熱泵

聶德平

太陽(yáng)能熱泵一般是指利用太陽(yáng)能作為蒸發(fā)器熱源的熱泵系統(tǒng)，區(qū)別于以太陽(yáng)能光電或熱能發(fā)電驅(qū)動(dòng)的熱泵機(jī)組。它把熱泵技術(shù)和太陽(yáng)能熱利用技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，可同時(shí)提高太陽(yáng)能集熱器效率和熱泵系統(tǒng)性能。集熱器吸收的熱量作為熱泵的低溫?zé)嵩矗�在陰雨天，直膨式太�?yáng)能熱泵轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝庠礋岜茫�非直膨式太�?yáng)能熱泵作為加熱系統(tǒng)的輔助熱源。因此，它可全天候工作，提供熱水或熱量。　　太陽(yáng)能熱泵的分類
　　根據(jù)太陽(yáng)集熱器與熱泵蒸發(fā)器的組合形式，可分為直膨式(direct-expansion soalar assisted heat pump，DX-SAHP)和非直膨式。在直膨式系統(tǒng)中，太陽(yáng)集熱器與熱泵蒸發(fā)器合二為一，即制冷工質(zhì)直接在太陽(yáng)集熱器中吸收太陽(yáng)輻射能而得到蒸發(fā)。在非直膨式系統(tǒng)中，太陽(yáng)集熱器與熱泵蒸發(fā)器分立，通過(guò)集熱介質(zhì)(一般采用水、空氣、防凍溶液)在集熱器中吸收太陽(yáng)能，并在蒸發(fā)器中將熱量傳遞給制冷劑，或者直接通過(guò)換熱器將熱量傳遞給需要預(yù)熱的空氣或水。根據(jù)太陽(yáng)能集熱環(huán)路與熱泵循環(huán)的連接形式，非直膨式系統(tǒng)又可進(jìn)一步分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和雙熱源式。串聯(lián)式是指集熱環(huán)路與熱泵循環(huán)通過(guò)蒸發(fā)器加以串聯(lián)、蒸發(fā)器的熱源全部來(lái)自于太陽(yáng)能集熱環(huán)路吸收的熱量；并聯(lián)式是指太陽(yáng)能集熱環(huán)路與熱泵循環(huán)彼此獨(dú)立，前者一般用于預(yù)熱后者的加熱對(duì)象，或者后者作為前者的輔助熱源；雙熱源式與串聯(lián)式基本相同，只是蒸發(fā)器可同時(shí)利用包括太陽(yáng)能在內(nèi)的兩種低溫?zé)嵩础?br /> ( O/ E8 R" x9 r! v9 ]7 ~# D/ O3 p　　太陽(yáng)能熱泵的技術(shù)特點(diǎn)
* N& u5 U, ?3 K- Q: E4 f0 t: d4 `! A　　太陽(yáng)能熱泵將太陽(yáng)能利用技術(shù)與熱泵技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，具有以下幾個(gè)方面的技術(shù)特點(diǎn)：
1 A3 Z' p" B1 o　　1)同傳統(tǒng)的太陽(yáng)能直接供熱系統(tǒng)相比，太陽(yáng)能熱泵的最大優(yōu)點(diǎn)是可以采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易的集熱器，集熱成本非常低。在直膨式系統(tǒng)中，太陽(yáng)集熱器的工作溫度與熱泵蒸發(fā)溫度保持一致，且與室外溫度接近，而非直膨式系統(tǒng)中，太陽(yáng)能集熱環(huán)路往往作為蒸發(fā)器的低溫?zé)嵩矗�集熱介質(zhì)溫度通常為20℃～30℃，因此集熱器的散熱損失非常小，集熱器效率也相應(yīng)提高。有研究表明，在非寒冷地區(qū)即使采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、廉價(jià)的普通平板集熱器，集熱器效率也高達(dá)60%～80%，甚至采用無(wú)蓋板、無(wú)保溫的裸板集熱器也是可以的。
. e! |; |/ q# G  E, f, e/ y& z) l　　2)由于太陽(yáng)能具有低密度、間歇性和不穩(wěn)定性等缺點(diǎn)，常規(guī)的太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)往往需要采用較大的集熱和蓄熱裝置，并且配備相應(yīng)的輔助熱源，這不僅造成系統(tǒng)初投資較高，而且較大面積的集熱器也難于布置。太陽(yáng)能熱泵基于熱泵的節(jié)能性和集熱器的高效性，在相同熱負(fù)荷條件下，太陽(yáng)能熱泵所需的集熱器面積和蓄熱器容積等都要比常規(guī)系統(tǒng)小得多，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊，布置更靈活。
　　3)在太陽(yáng)輻射條件良好的情況下，太陽(yáng)能熱泵往往可以獲得比空氣源熱泵更高的蒸發(fā)溫度，因而具有更高的供熱性能系數(shù)(COP可達(dá)到4以上)，而且供熱性能受室外氣溫下降的影響較小。
; m4 y' Y; a1 P- d% I　　4)由于太陽(yáng)能無(wú)處不在、取之不盡，因此太陽(yáng)能熱泵的應(yīng)用范圍非常廣泛，不受當(dāng)?shù)厮�源條件和地質(zhì)條件的限制，而且對(duì)自然生存環(huán)境幾乎不造成影響。
　　5)太陽(yáng)能熱泵同其它類型的熱泵一樣也具有“一機(jī)多用”的優(yōu)點(diǎn)，即冬季可供暖，夏季可制冷，全年可提供生活熱水。由于太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)中設(shè)有蓄熱裝置，因此夏季可利用夜間谷時(shí)電力進(jìn)行蓄冷運(yùn)行，以供白天供冷之用，不僅運(yùn)行費(fèi)用便宜，而且有助于電力錯(cuò)峰。
+ a& |! C8 H* }: p# K) v3 r　　6)考慮到制冷劑的充注量和泄漏問(wèn)題，直膨式太陽(yáng)能熱泵一般適用于小型供熱系統(tǒng)，如戶用熱水器和供熱空調(diào)系統(tǒng)。其特點(diǎn)是集熱面積小、系統(tǒng)緊湊、集熱效率和熱泵性能高、適應(yīng)性好、自動(dòng)控制程度高等尤其是應(yīng)用于生產(chǎn)熱水，具有高效節(jié)能、安裝方便、全天候等優(yōu)點(diǎn)，其造價(jià)與空氣源熱泵熱水器相當(dāng)，性能更優(yōu)越。
& C# Z9 q! m( d  I# ?　　7)非直膨式系統(tǒng)具有形式多樣、布置靈活、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，適合于集中供熱、空調(diào)和供熱水系統(tǒng)。易于與建筑一體化。
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聶德平

看起來(lái)不錯(cuò)，不知道實(shí)際應(yīng)用效果如何
懂行的說(shuō)說(shuō)