阐述空气源热泵中央热水系统应用.doc

最新【精品】范文参考文献专业论文阐述空气源热泵中央热水系统应用阐述空气源热泵中央热水系统应用摘要：目前我国建筑能耗(包括建造能耗、生活能耗、采暖空调等)约占全社会总能耗的30%。随着国民经济的发展、人民生活水平的提高这一比例还将进一步上升给电力供应带来较大的压力。为降低建筑能耗太阳能的开发利用得到了越来越广泛的重视。太阳能热水器具有节能及环保等优势在太阳能资源较丰富的地区得到了一定的应用。但常规太阳能热水器易受气候的影响不能全天候运行。热泵作为一种高效节能装置其应用日益普及。将热泵技术与太阳能热水系统有机地结合起来可弥补后者的不足实现高效运行。太阳能中央热水系统一般采用各种能源的热水炉作为辅助热源目前空气源热泵作为辅助热源的应用也越来越多。本文介绍了一种太阳能――空气源热泵中央热水系统的工作原理和各组成部分的设计要求。关键词：太阳能空气源热泵辅助加热热水系统中图分类号：TU822文献标识码：A文章编号：引言空气源热泵作为一种较为成熟的节能制冷供热技术因其制热在节能降耗及环保方面的良好表现集中热水供应系统也越来越多的采用空气源热泵设备作为热源。空气源热泵结构简单不需要专用机房安装使用方便在集中热水供应方面具有不可替代的优势。但空气源热泵的一个主要缺点是供热能力和供热性能系数随着室外气温的降低而降低所以它的使用受到环境温度的限制一般适用于最低温度-10℃以上的地区。为了改善空气源热泵在低温环境下制热运行的性能扩大它的使用区域这里提出一种适合于低温环境中工作的太阳能――空气源热泵中央热水系统。该系统采用低温太阳能辅助的空气源热泵机组和太阳能集热系统结合太阳能和空气源热泵互为辅助热源最大限度的利用太阳能解决阴雨天气及冬季环境温度较低太阳能资源不足时热水供应保证率做到全年、全天候供应热水。1太阳能――空气源热泵中央热水系统介绍1.1太阳能――空气源热泵中央热水系统基本组成太阳能――空气源热泵中央热水系统的主要组成部分为：太阳能集热器和太阳能辅助加热空气源热泵机组其他辅助设备与常规的中央热水系统相同包括太阳能循环泵、热水加热环泵、换热器、热水箱及控制器等。1.2太阳能辅助加热空气源热泵机组原理为使空气源热泵在低温环境中高效、稳定、可靠的运行主要有三种方式：一是依靠外界辅助热源来提高热泵低温制热性能比如通过电加热提高热泵制热出水温度、采用燃烧器辅助加热室外换热器、在压缩机周围敷设相变蓄热材料以增加低温条件下制热运行出力等等;二是通过改善制冷剂循环系统来提高热泵的低温制热性能比如采用双级压缩的空气源热泵设中间补气回路的空气源热泵等;三是采用变频系统低温工况下让压缩机高速工作增加工质循环量同时向压缩机工作腔喷液以防止其过热从而使空气源热泵机组能够正常运行。太阳能辅助加热空气源热泵机组是基于上述第一种方式而产生的。在机组的蒸发器上增加了辅助换热器。空气源热泵在低温环境下制热运行时高于环境温度的太阳能热水流经该辅助换热器与将进入蒸发器的室外空气进行热量交换提高其温度从而使制冷剂在相对较高的环境里蒸发吸热提高了蒸发温度改善了压缩机的工作状况。2太阳能――空气源热泵中央热水系统的工作原理太阳能与太阳能辅助加热的空气源热泵结合作为中央热水系统的热源其目的在于取长补短使二者互为补充互为备用：在日照充足时优先使用太阳能加热热水利用太阳能集热器产生的低温热水作为空气源热泵的辅助热源从而改善热泵的运行工况提高其制热性能。这种组合形式使二者均在相对比较稳定高效的条件下工作保证系统全年全天候的热水供应。空气源热泵制热过程本质上是对空气中蕴藏的太阳热能的提升利用根据热泵的工作特性在整个热水系统的运行过程中空气源热泵机组作为辅助热源运行所供应的热量中只有小部分来自电能所以太阳能――空气源热泵中央热水系统大大提高了太阳能利用率减少了对一次能源的消耗。太阳能――空气源热泵中央热水系统的运行主要有以下四种工况：(1)太阳能加热生活热水在大部分日照良好的晴天系统按此工况工作此时太阳能循环泵的工作由系统控制器根据太阳能集热器和热水箱的温度进行控制利用太阳能集热器采集的热量经换热器输送到热水箱。(2)太阳能辅助空气源热泵机组加热生活热水当阴天或多云天气当太阳能集热温度低于热水箱水温不足以直接加热生活热水时空气源热泵机组启动加热热水箱内生活热水。在秋冬季节当环境温度低于空气源热泵的经济运行温度时空气源热泵机组的制热效率下降并且蒸发器表面结霜此时空气源热泵辅助加热循环启动高于环境温度的低温太阳能热水进入空气源热泵机组辅助换热器内预热通过的空气使空气源热泵效率提高并切具有防止蒸发器结霜的作用可以节约空气源热泵机组的耗电量。(3)太阳能和空气源热泵机