浅谈太阳能—地源热泵联合供暖系统的经济性评价

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浅谈太阳能—地源热泵联合供暖系统的经济性评价

作者：王登重

来源：《今日财富》2016年第07期

摘要：由于单独运行太阳能和地源热泵系统时，各自存在缺陷。因此提出太阳能与地源

热泵系统联合供暖的运行方式。建立太阳能集热器和地源热泵机组的数学模型，并以某地区地区某工程为例，通过测试得到室外温度、逐时热负荷、太阳能辐射强度和地源热泵机组进出水温度。采用静态分析法计算联合供暖系统的经济性。结果表明，联合供暖系统在初投资上比单独使用地源热泵系统高，但运行6年后能收回初投资。同时在热负荷大于冷负荷地区，联合供暖系统更具有可行性和环保性。

关键词：联合供暖；地源热泵；经济性；环保性

随着全球工业迅速崛起，经济发展十分迅速，城市化进程日益加快使得能源消耗增涨迅速，在许多国家，能源危机日益凸显。目前应用较多的矿物能源是石油、天然气和煤炭，核裂变能也在逐渐开发研究中。矿物能源推动了世界经济的发展，但其带来的环境问题却越发严重，节能减排已经是所有人都将重视的一个话题。

地源热泵系统是利用浅层地能进行供热和制冷的一种新型能源利用技术。该系统利用地下土壤或地下水体中蕴藏的巨大蓄热或蓄冷能力，冬季：地源热泵系统将室内冷量转移至地下，同时将热量送至室内；夏季：再把室内热量转移至地下，同时再把冷量送至室内。一个年度形成一个冷热循环，实现绿色建筑的功能。

地源热泵系统具有高效节能，无环境污染，维护费用低，使用寿命长等优点；但在北方地区，如果长期使用地源热泵系统会使地下温度场得不到有效的恢复，造成地下土壤热不平衡的问题。

太阳能供热系统指利用太阳能集热器，收集太阳辐射能实现平时供热水或冬季供暖的系统。它具有节能环保，使用安全，不占空间等优点；但太阳能同时具有分散性，不稳定性和效率低等缺点。

本文将太阳能系统和地源热泵系统的优势结合起来，通过太阳能—地源热泵联合供暖的运行模式，就经济性上联合供暖系统的初投资比单独使用地源热泵系统高3000元，但运行约6

年后能收回初投资，并且在环保性上联合供暖系统缓解了地下土壤热不平衡的问题，更大可能的利用了可再生能源。

一、联合供暖系统的工作原理