太陽能—空氣源熱泵熱水系統設計應用分析

隨著經濟發展和科技的進步，能源和環境是當今世界突出的兩大社會問題，這促使人們更多地意識到能源對人類的重要性，而愈來愈重視太陽能利用和節能熱泵技術。太陽-空氣源熱泵熱水系統結合了太陽能的清潔性、可再生性和空氣源熱泵的節能性，是一種節能、無污染的高效能源利用系統。

一、太陽能-空氣源熱泵熱水系統的工作原理及特點

1、太陽能-空氣源熱泵熱水系統簡介

太陽能+空氣源熱泵熱水系統，針對晴天情況下能滿足正常熱水供應而配置真空管太陽能集熱器數量（陰雨天或日照不足的情況下通過空氣源熱泵進行輔助加熱）。為保證系統在冬季最不利的情況下仍能滿足熱水的正常供應，系統配備空氣源熱泵進行輔助加熱，克服電加熱能耗存在的缺陷。

2、工作原理

太陽能-空氣源熱泵熱水系統的運行主要有以下四種工況：

（1）太陽能集熱系統直接加熱生活熱水。在日照充足的白天，系統按此工況工作，此時太陽能熱水循環泵的工作由系統控制器根據太陽能集熱器和太陽能儲熱罐水溫進行控制。

（2）空氣源熱泵輔助太陽能集熱系統加熱生活熱水。當陰雨天或光照不足，太陽能集熱系統不足以使生活熱水箱溫度達到設計水溫時，水箱感溫元件檢測水溫啟動空氣源熱泵熱水機組加熱，當水箱水溫達到設定值時，空氣源熱泵熱水機組自動關閉。

（3）太陽能和熱泵機組同時加熱生活熱水。在萬方數據日照良好情況下，如果熱水系統的耗熱量大于太陽能集熱系統的有效供熱量或太陽能集熱器的數量較少，不能滿足熱水系統的用熱需求，則太陽能和熱泵機組同時工作向熱水系統供熱。系統采用自動溫差控制循環加熱，根據太陽能熱水系統的運行情況、環境狀況，結合空氣源熱泵的性能特點來自動切換熱泵機組的運行，最大限度少開機或不開機，從而確保熱水在不低于55℃供應下限的前提下，為太陽能的充分利用提供保障，同時也為機組的節能利用和安全運行提供可靠的保證。

（4）空氣源熱泵機組直接加熱生活熱水。在連續的雨雪天氣，熱水系統所需熱量完全由空氣源熱泵機組提供。此時，太陽能系統處于待機狀態，熱泵機組單獨工作對熱水箱加熱。