太阳能光热与浅层地能结合系统建筑应用技术方案

4.3.1　太阳能+地源热泵技术结合系统概述

太阳能+地源热泵热水系统共同应用于建筑，最大限度地利用太阳能，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的问题，做到全年、全天候供应热水。系统主要运用于星级酒店、中高层或高层建筑、游泳馆、公共浴室等场合。

4.3.2　太阳能+地源热泵技术结合系统应用设计

太阳能+热泵中央热水系统的主要组成部分为太阳能集热器和热泵机组，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。

4.3.2.1　太阳能+热泵中央热水系统的运行方式

（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，利用集热器采集的热量通过中间换热器源源不断地输送到热水箱。

（2）热泵机组加热生活热水。

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，热泵机组启动，加热热水箱内的生活热水。

（3）太阳能和热泵机组同时加热生活热水。

在晴天日照良好时，如果热水系统的耗热量大于太阳能集热系统的有效供热量，或太阳能集热器的数量较少，不能满足热水系统的用热需求，则太阳能和热泵机组同时工作向热水系统供热。

4.3.2.2　太阳能+热泵中央热水系统设计

（1）太阳能+热泵机组功率的确定方法。

太阳能+热泵中央热水系统中，热泵机组在晴好天气时作为太阳能集热系统的辅助热源设备，在太阳能资源不足或阴雨天气时作为系统的主要热源保证，以维护热水的正常供应，所以其制热功率应按照整个热水系统的设计热负荷进行确定。对于全日制中央热水系统，热泵机组的功率按照热水系统设计小时热负荷确定；对于非全日制中央热水系统，热泵机组的功率应根据最大用水量、热水箱容积、加热时间等参数进行确定。热泵机组的额定制热功率不小于中央热水系统的设计负荷。

（2）太阳能集热器面积的确定。

太阳能+热泵中央热水系统中，太阳能集热器的面积应以热水系统的设计热负荷或根据实际情况确定的太阳能供热量作为基本依据，并分析计算项目所在地单位面积的太阳能集热器平均每日有效得热量，从而确定太阳能集热器的安装面积。热水工程中，太阳能集热器一般是固定角度安装，其单位面积日有效得热量随季节和每日内太阳辐照强度而变化，并不是一个固定值。其影响因素主要有集热器的安装角度、系统运行工况、所在地气象参数和太阳辐照量等。不同的集热器类型具有不同的集热效率，其有效得热量也不同，所以在实际应用中一般根据集热器生产厂家提供的集热器集热效率等性能参数和太阳辐照资料进行分析计算，取全年平均值。

通过上述分析可见，太阳能+热泵中央热水系统只使用太阳能及少量的电能，对环境没有任何污染，是一种性能可靠、环保节能的热水系统形式。