【慧聪热泵网讯】浅析热泵和太阳能联供的住宅冷热装置及系统集成技术
【摘要】本项目“热泵和太阳能联供的住宅冷热装置及系统集成技术”，核心任务是：以直流变频空气能热泵为核心，结合太阳能、电能及其它能源，向住宅供暖、供冷、生活热水及除湿，如下图，是本项目的典型原理图，本项目着重解决如下几个问题：直流变频空气能热泵向住宅高效供暖;和太阳能及其它备用能源的联动;面向住宅供暖冷及生活热水的系统集成关键技术及工艺。
【关键词】热泵太阳能空气能直流变频分户供暖制冷
1.前言
当今世界，节能与环保问题日益提上日程。能源是经济和社会发展的重要物质基础，化石能源如煤炭、石油、天然气等常规能源短缺，其不可再生性决定了终有一天将会枯竭;且以燃煤为基础的传统能源所带来的负面影响也越来越不能适应社会可持续发展的要求。从长三角、珠三角的“电荒”，到涉及东北、华东、华南、西南等地区的“煤荒”与“油荒”，传统能源紧缺的“红灯笼”挂遍中国大地。随着能源紧缺的进一步扩大，全民的节能意识也得到了很大的提高。节能不再只是作为一种宣传口号被传播，而是切实地被各地的政府等相关职能部门提上了日程。能源危机的警钟唤起了人们对能源战略应用的重新思考，同时也将人们的目光引向了新型能源的开发及利用，基于此中山市爱美泰电器有限公司不断加强对热泵和太阳能联供的住宅冷热装置及系统集成技术的研究。
2.国内外技术背景
2.1地板采暖技术
对一个建筑物，采暖系统通常包含三个部份：热源、室内散热末端、管路传输及控制系统，这三个部分是一个有机的整体，采暖系统的高效节能需要三个部份的完美配合!
地板采暖是一种室内散热末端，是指以温度不高于60度的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射和对流的传热方式向室内散热的供暖方式，相比于传统的散热器，地板采暖是一种新型的室内采暖模式，2000年后在我国发展，近几年得到普及，为多数人所接受，在欧洲比我国早10来年，地板采暖行业兴起主要得益于塑料管业的成熟，一种称为PEX的适用于低温热水的寿命要超过50年的地暖管，是地暖能被市场接受的关键。
相比于传统的散热器采暖，或以对流散热为主的风机盘管采暖，地板采暖的突出优点是：散热面积大，室内温度场均匀，没有局部干燥，从底部地板加热的模式，既符合人体舒适感觉的要求：冬天脚暖的感觉最重要!又符合热向上传递的自然规律。
地板采暖的出现，打开了应用低温热水采暖的阀门，在欧洲多数国家，将地板采暖使用热水的供水温度确定在40℃以下，我国在制定地板采暖的标准中，考虑到地区差异及房屋保温的特性，将供水温度设定为60℃度，但实际工程应用中，大部分在45℃的供水温度时，已能满足室内采暖要求，随着我国节能建筑规范的实施，建筑物保温做得越来越好，建筑物热负荷会进一步降低，地暖供水温度也可以更低，这为热泵作为一种新型的节能型的热源，在建筑采暖中的应用推广奠定了基础。
无论国内国外，在地板采暖的具体技术上，呈现出各种各样的形式，如毛细管网、干式地暖、湿式地暖、预制模快板地暖等，其原则都是为了达到改善室内供暖的舒适性及节能的目的!
2.2热泵技术
热泵技术是一种“能量搬运”技术，消耗少量的电能，实现几倍能量的搬运,将热量从底温区“搬运”到高温区。运用热泵技术来供暖，就是从外界蕴含能量的介质中取得热量释放到室内，业内把从地下土壤中取得热量的热泵称为地源热泵，从江河湖泊中取得热量的热泵称为水源热泵，从空气源中取得热量的热泵称为空气源热泵，按照热力循环工作原理分，又可分为消耗热能的吸收式热泵和消耗电能的压缩式热泵，本文所涉及的热泵属于消耗电能的压缩式热泵，这也是当前及未来热泵发展的主流模式。
压缩式热泵搬运热量的能力与投入的电能之比称为制热性能系数又称能效比(用COP来表示)，当从0℃的外界环境介质中向室内20℃的供热时，其理论效率为：(室内温度20+273)/(室内温度20-外界环境0)=14.65，但是实际当中，远远达不到这一数值,目前一般的效率在2.0～6.0之间。热泵的特点是：
1)能效比永远>1;
2)热泵提升的温差约小，其能效比约高，提升的温查越大，能效比越低;
因此，在冬季采暖的环境下，热泵适合做低温热水，由于热泵消耗的电能属于一种高等级的能源，热泵只有在应用中达到较高的能效比，才有应用推广的经济价值，才具备节能的效果!
