文献综述--复合能源空调热水系统介绍

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1、 文献综述 题 目 复合能源空调热水系统介绍 学生姓名 专业班级 热能与动力工程 学 号 院 系 机电工程 指导老师 （副教授） 完成时间 1 复合能源空调热水系统介绍 摘要 能源和环境是当今世界的两大社会问题，能源的重要性尤为突出，如何有效的 利用太阳能日益显得重要。复合能源空调热水系统就是在此背景下提出的。对比普 通的太阳能热水系统，此系统在用途、结构、推广以及节能环保方面都具有较高的 评价。本文对太阳能复合能源空调热水器、太阳能-空气源热泵热水器以及太阳能- 土壤源热泵热水器做了简要的介绍。通过他们的性能特点与普通空调热水器相比 较，可以看出复合能源热水器的极大地优越性。 关键词：太阳能

2、 热泵 土壤源 空气源 热水器 引言 开发新能源，利用可再生能源，提高能源利用率，建设节约型社会是 21 世纪 重要课题之一。目前我国家用热水器主要以电热水器、燃气热水器以及太阳能热水 器为主，家用空调也主要采用的传统的空调系统。单一热水或者单一制冷已经无法 满足人们的复合要求，所以迫切需求一种功能集成，节能高效的新型系统。另一方 面，当前我国能源消耗呈加速增长趋势，而我国能源利用率及 GDP 单耗都低于国 际水平，能耗问题形式严峻。从目前的国际和国内发展形势看“节能减排”工作任重 道远。因此提高能源利用率，最大限度的利用有限的能源创造更大的价值，是能源 及相关学科的研究热点。 1 太阳能复合

3、能源空调热水系统 1.1 太阳能复合能源空调热水系统的组成 太阳能复合能源空调系统由太阳能热水子系统，热泵空调热水子系统组成。太 阳能子系统包括集热器、保温水箱等；热泵空调热水子系统包括压缩机、蒸发器、 冷凝器、节流装置，以及带有盘管换热器的保温水箱，循环水泵等。 2 太阳能复合能源空调热水系统，是利用水冷冷凝器的形式回收空调冷凝热，并 用于生活热水的初级加热，利用太阳能对生活热水进行二级加热供全年生活热水使 用。 1.2 太阳能复合能源空调热水系统的优点 将太阳能复合能源空调热水系统与各种传统类型热水器+单冷空调器的组合进 行比较分析，得出太阳能复合能源空调热水系统单位产能花费相比其他系统较

4、低， 具有显著地优势。 1)太阳能复合能源空调热水系统是一种节能高效的空调热水系统，其制冷性能 系数明显高于 传统系统，总体性能 COP 值平均 4.83，最高可达 5.34，而单独热水模式下的静态 加热瞬能效比高达 5.78。 2)系统换热器制冷剂流路的分路均匀性和系统水循环的流量大小是影响该系统 整体性能系数 COP 的主要因素。 3)通过热泵空调热水系统和太阳能系统的有机结合，该系统在全年都能很好的 满足制冷与生活热水需求。 2 双热源式太阳能热泵及热水系统 2.1 双热源式太阳能热泵及热水系统的工作原理 太阳能与空气源双热源热泵及热水系统是一种新型的太阳能辅助热泵类型，属 于双热源热泵

5、。它是以太阳能和空气作为热源对两种低温位能进行综合利用，能够 3 满足住宅或办公楼夏季供冷、冬季采暖和全年供生活热水的的需求，兼具户式中央 空调和热水器功能。 图 1 太阳能与空气源双热源热泵及热水复合系统 1蒸发器（冷凝器） ；2冷冻水循环水泵；3用户风机盘管；4集热器循环水 泵；5太阳能集热器；6温度传感器；7冷水进口；8热水出口；9热水蓄 水箱；10热水循环水泵；11电加热器；12换热器；13 节流元件；14空调 优先转换阀；15四通换向阀；16控制器；17压缩机；18冷凝器（蒸系统见 图 1，该系统主要由两个子系统组成：太阳能集热循环系统、热泵机组空调系统。 热泵机组主要包括蒸发器、冷

6、凝器、四通换向阀、压缩机、膨胀元件、空调水循环 水泵和末端风机盘管，蒸发器和冷凝器靠四通换向阀在制冷剂环路实现冬夏季互 换。太阳能集热循环系统主要包括太阳能集热器、集热器循环水泵、热水蓄水箱等 组成。为了加强系统运行的稳定性，增加了电加热器和换热器。整个系统依靠温度 传感器、空调优先转换阀和控制器等实现运行控制。热泵系统有两个蒸发器，一个 以空气为热源，另外一个以被太阳能加热的工质为热源。系统能够根据太阳能辐射 强度、空调负荷和生活热水需求的变化相应地进行多工况切换，具有灵活性高、适 应性强等优点。太阳能空气双热源式热泵及热水系统总体实现夏季制冷、冬季供 暖、常年提供生活热水。 4 2.2 双热源式太阳能热泵及热水系统的能特点 双热源式太阳能热泵热水系统既可以充分发挥空气作为热泵低位热源的优越 性，又有效地利用太阳能极热系统弥补空气源热泵在室外气温降低时制热能力差的 缺点，提高了热泵的供热性能系数，既节能又环