太陽能—熱泵中央熱水系統設計
太陽能—熱泵中央熱水系統中,太陽能輔助加熱空氣源熱泵機組在晴好天氣作為太陽能集熱系統的輔助熱源設備,在太陽能資源不足時或陰雨天氣作為系統的主要熱源保證熱水的正常供應,所以其制熱功率應按照整個熱水系統的設計熱負荷進行確定。對于全日制中央熱水系統,熱泵機組功率按照熱水系統設計小時熱負荷確定,對于非全日制中央熱水系統,熱泵機組的功率應根據大用水量、熱水箱容積、加熱時間等參數進行確定,具體參見文獻[9]。熱泵機組的額定制熱功率不小于中央熱水系統的設計負荷,在冬季比較寒冷的地區,可適當加大機組的型號,使其盡量在一天中氣溫比較高的時段內運行,在較短的時間內滿足系統的用熱需求。
太陽能—熱泵中央熱水系統中,太陽能集熱器的面積應以熱水系統的設計熱負荷或根據實際情況確定的太陽能供熱量作為基本依據,并分析計算項目所在地單位面積的太陽能集熱器平均每日有效得熱量,從而確定太陽能集熱器的安裝面積。
熱水工程中,太陽能集熱器一般是固定角度安裝,其單位面積日有效得熱量隨季節的變化和每日內太陽輻照強度的變化,并不是一個固定值。其影響因素主要有集熱器的安裝角度、系統運行工況、所在地氣象參數和太陽輻照量等。不同的集熱器類型具有不同的集熱效率,其有效得熱量也不同,所以在實際應用中一般根據集熱器生產廠家提供的集熱器集熱效率等性能參數和太陽輻照資料進行分析計算,取全年平均值。
對于太陽能—熱泵中央熱水系統,太陽能集熱系統既作為熱水加熱的主要熱源又作為熱泵機組的輔助熱源,并且應能承受較低的環境溫度,所以應采用閉式系統,系統循環工質采用防凍液溶液。