太阳能热泵系统在某酒店热水系统中应用

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1、太阳能热泵系统在某酒店热水系统中应用　　摘要太阳能热利用是建筑节能领域较为可行的一种可再生能源利用方式，本文介绍了上海某酒店的太阳能热泵中央热水系统。该系统采用热泵热水技术，综合利用了太阳能和空气能等可再生能源。本文分析了系统的特点和运行性能；并对特定工程进行了理论计算和设备选型；对项目进行年运行能耗分析和经济性能分析，并与燃气锅炉进行了比较，显示出本系统具有良好的经济性能和环保效能。关键词太阳能空气能热泵热水系统经济性能中图分类号：TK511文献标识码：A文章编号：引言太阳能作为一种免费的可再生能源，在建筑节能领域的应用正受到越来

2、越多的关注。目前太阳能利用的建筑应用中，太阳能热水系统应用最为广泛、发展最快[1-8]。将空气能热泵技术与太阳能技术统一起来，综合利用，可充分发挥热泵技术的优点，并实现对太阳能的高效利用，是一种较为先进的太阳能热利用技术。1、项目概况工程名称：上海市浦东新区某假日酒店太阳能系统10工程概况：本项目目前热水由一台1745KW的锅炉提供。项目拟采用太阳能热泵(S.A.P)中央热水系统为客户提供热水。根据用户提供的耗能数据，实际热水需求量为每日100吨。地理环境及气象条件：上海市地处东经120度51分至122度12分，北纬30度40分至3

3、1度53分之间。属北亚热带季风性气候，雨热同期，日照充分。上海气候温和湿润，年平均气温约为16.1℃，极端最高气温39.4℃，极端最低气温-10.1℃[1]。太阳辐照：上海地区晴天平均日照时间为10小时，全年平均日照时数为1997.5小时，辐射总量约为4913.95MJ/m2，年日平均辐射量为13.46MJ/m2，适合采用太阳能集热器[9]。本项目备用能源为天然气。根据国家建筑标准设计图集，选择本项目设计用气象参数[10]。2、技术方案原理及特点本着充分利用太阳能资源、减少运行费用、节能环保的设计理念和基本准则，结合本工程项目实际状

4、况，本设计将采用中央热水方式进行热水供应，系统采用强制循环加热的方式表1上海地区太阳辐照情况达到太阳能利用的最大化。采用太阳能集热器热力补充设备、智能控制系统（包括传感器）太阳能热泵热水机、水箱等主要设备，来完成各项需求。102.1太阳能热泵系统技术运行原理太阳能热泵（S.A.P）中央热水系统是通过独特的太阳能槽式集热器采集太阳能，将导热油加热，来驱动热泵热水主机工作产生热水的系统，它包括油系统、水系统和控制系统。热能采集在油系统内完成，高效传热介质—导热油由循环泵强制循环，导热油在太阳能集热器内被加热升温，而在热泵热水主机内放热而

5、降温，油在每个循环内被加热和放热，此为油图1太阳能热泵系统运行原理图系统。低温的热水由水泵输送到热泵热水主机被加热成为高温热水，由水泵强制输送到储存水箱内储存，后由管道输送到各用水场所，此为水系统。控制系统确保太阳能集热器、热力补充设备及水系统正常有序的工作，实现微电脑全自动控制，并可实现无线远程控制。太阳能吸收式热泵中央热水系统实现了太阳能、空气能的结合。日照充足时由太阳能集热器+太阳能热泵热水机+保温水箱及用水设备组成的系统保证生活热水供应。太阳辐照不足时，采用热力补充设备+太阳能热泵热水机+保温水箱及用水设备组成的系统保证生活

6、热水供应。2.2太阳能热水热泵系统的特点2.2.1集热器特点10本系统采用聚光式太阳能槽式集热器，采用先进灵活的控制系统，追踪精度高，可全时自动逐日。当太阳辐照过多、温度过高时，可自动偏转，有效防止过热及“爆管”。系统集热器聚光镜形状精确，反光精度高，所选用太阳能专用银镜性能优越，表面易清洗、清洁度易保持，聚光能力强；吸收率≥92%，发射率＜9%；光热转化效率高，占地面积小。系统使用导热油为工作介质，在循环状态下，-45℃时可正常工作。集热器采用超白钢化玻璃，寿命长、安全性高，具有独特的抗风沙、风雪设计和灵活的自动规避控制装置，确保

7、系统使用寿命20年以上。另外，系统采用的高效集热器及吸收式热泵主机，使相同条件下的集热器面积只有传统太阳能真空管集热器的四分之一，成本更低，适用楼层更高。2.2.2中央集成控制器特点中央集控器自动判断天气情况，实现能源自动管理；先进的时空算法，追日装置精确地追踪太阳轨迹，高效收集太阳能量；机组无级变频能量调节，实现模块化式调节功能；适时显示系统运行参数，控制运行状态，自动计算能源曲线；可实现远程无线监控操作。2.2.3太阳能热泵热水系统的特点综上所述，太阳能吸收式热泵制热机组具有以下的优点：10（1）采用吸收式热泵可超低温运行，-3

8、0℃仍可高效运行；稳定供应55-60℃热水，符合高档热水标准，规避军团菌的污染。（2）综合利用空气能和太阳能：本系统在有充足日照的时间内的运转几乎全部使用太阳能和空气能，运行费用几乎为零；在日照不足的时段且不使用储热装置时，使用传统能