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地源热泵+太阳能调峰供热系统分析及工程应用 摘要：本文主要分析论述了地源热泵+太阳能调峰供热系统的系统原理、设计要点。系统设计优化思路及案例分析，阐明了地源热泵+太阳能调峰供热系统这个可再生能源应用项目的良好的经济效益，标明了该系统具有非常大的推广价值。 关键词：太阳能蓄热装置 地埋管换热器 冷热平衡 供热供冷 Appilcation of ground source heat pump+solar heating peaking system Analysis and engineering Abstract:This paper discusses the principle,design elements,system design optimization ideas and case studies of ground source heat pump cooling and heating system+solar heating system peaking system.This paper clarfies the ground source heat pump cooling and heating+solar heating peaking system renewable energy applications in the project and good economic returns,show that the system has a very large promotional value. Keywords:the solar thermal storage apparatus,ground exchanger,hot and cold banlance,heating and cooling. 前言 地源热泵系统是利用地球所储存的太阳能资源作为冷热源进行能量转换的空调供暖系统。它利用的是地下一定深度的土壤（地下水）的温度相对稳定的特性。冬季，地源热泵系统从土壤/地下水中吸收热量，此时的地能为“热源”；夏季，地源热泵系统在制冷模式工况下，从土壤/地下水中提取冷量，此时的地能为“冷源”。但是倘若冷热负荷相差较大，若过度从土壤中吸取热量，则土壤的温度下降、严重破坏了自然生态的平衡、而且大大降低了热泵的效率。如果把太阳能与地源热泵系统联合应用、采用地源热泵+太阳能调峰供热这一复合式地源热泵系统，则不仅可以弥补地源热泵系统冷热不匹配时，cop大大降低的缺点，更重要的是，还可以保护生态平衡。此外，系统运行费用也会大大降低。 2. 地源热泵+太阳能调峰供热系统简介 太阳能蕴藏着巨大能源、地球每年从太阳获得5.61*10^24焦的能量。我国气象站的测定表明，各地太阳辐射平均值为586.2Kj/（cm2.a）。目前太阳能在建筑中的应用主要有采暖、供冷、热水供应、发电。 太阳能利用的难点主要有： 太阳能密度低、若要收集足够量的太阳能、必须有较大面积的高效集热器。 太阳能的强度受季节、天气阴晴和昼夜的影响，是一个不稳定的能源。 由集热器收集到的太阳能热量品位较低，有时需要利用其他技术（如热泵）才可利用。 地源热泵供冷供暖+太阳能调峰供热系统在满足冷热平衡的前提下克服了太阳能的以上缺点。该系统主要包括太阳能集热器、太阳能调峰储热系统、地源热泵机组及附属设施、地埋管换热侧等。该系统冬季通过太阳能集热器采集太阳能、辅助地源热泵系统供暖、满足最冷季节供暖需求。尤其适合严寒和寒冷地区、热负荷大大高于冷负荷的地区。 3. 地源热泵+太阳能调峰供热系统设计要点 该系统在设计过程中在地源侧冷热平衡的前提下，应综合考虑初投资和运行费用等因素，满足建筑最大供暖负荷。地源热泵地埋管系统的全年总释热量和总吸热量应平衡。对于地下水径流流速较大的地埋管区域，地源热泵系统总释热量和总吸热量可以通过地下水流动取得平衡。地下水径流流速大小区分原则：1个月内、地下水流动距离超过沿流动方向的地埋管布置区域的长度为较大流速、反之为较小流速。 3.1 太阳能调峰供热系统集热器设计原则： 1）合理设计太阳能集热器在建筑上的安装位置、建筑设计应将所设置的太阳能集热器作为建筑的组成元素、与建筑有机结合、保持建筑统一和谐的外观、并且不影响建筑部位的承载、防护、保温、防水、排水等相应的建筑功能。 2）太阳能集热器宜朝向正南、或南偏东、偏西30°的朝向范围内设置，若受实际条件限制不满足要求时、应进行相应的面积补偿，合理增加集热器面积，并进行经济效益分析。 3）太阳能集热器连接成集热器组宜采用并联方式、各集热器组的集热器数量应该相同、每组集热器的数量不宜超过十个。 3.2 地源热泵系统地埋侧换热