陳月妃

摘 要：本文就太陽能與空氣能熱水系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用實例展開分析，并對太陽能與空氣能熱水系統(tǒng)結(jié)合領(lǐng)域研究進展進行了簡單論述，希望論述內(nèi)容能夠為相關(guān)業(yè)內(nèi)人士帶來一定啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：太陽能；空氣能；采暖

前言：太陽能與空氣能均屬于可再生能源范疇，單獨使用具備較高局限性也是兩種熱源共同具備的特點，而為了突破太陽能具備的間歇性和稀薄性不足、解決空氣能冬季效率低下問題，正是本文圍繞太陽能與空氣能熱水系統(tǒng)結(jié)合開展具體研究的原因所在。

1.太陽能與空氣能熱水系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用實例

為提升研究價值，本文選擇了位于我國廣西桂柳地區(qū)的某小區(qū)三室兩廳居室作為研究對象，由此開展了太陽能與空氣能熱水系統(tǒng)結(jié)合的應(yīng)用實踐研究，

1.1初步方案

1.1.1結(jié)合原理

對于本文研究的太陽能與空氣能熱水系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用來說，這里的結(jié)合需要得到太陽能、空氣能、儲熱水箱、循環(huán)水泵、暖氣片、管網(wǎng)、控制系統(tǒng)的支持。在太陽能與空氣能熱水系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用中，空氣能在太陽輻射足夠情況下無需啟動，而當太陽能輻射不足、出現(xiàn)陰雨雪天氣時，空氣能子系統(tǒng)將自動啟動，由此即可始終滿足房屋的生活熱水和供暖需求。

1.1.2安裝方案

研究對象住宅面積為106m2、實際采暖面積62m2、建筑外墻為240mm磚墻，圖1為太陽能與空氣能熱水系統(tǒng)結(jié)合安裝方案，房屋的陽臺不屬于供暖區(qū)域。在安裝方案中，選擇了中科藍天壁掛式集熱式太陽能熱水器，并使用了該熱水器自帶的80L承壓水箱，集熱面積為1.44m2的平板太陽能集熱板掛于房屋的陽臺外，空氣能熱水器則安裝于樓層?xùn)|北角外平臺。結(jié)合q=45W/m2冬季供暖標準，可以確定空氣能壓縮機輸出功率為2700w，如果房屋每天供暖15個小時，其每天最大制熱量需求為40500W[1]。

1.1.3供暖末端選型及計算

銅鋁復(fù)合暖氣片具備易維護、散熱快優(yōu)點，暖氣片的單片高度為1800mm，分別裝于客廳、餐廳、臥室1、臥室2、臥室3的墻上，考慮到衛(wèi)生間的特殊性，特別為其配置了銅鋁復(fù)合小背簍散熱片。由于選用的銅鋁復(fù)合暖氣片為單根1800mm暖氣片，因此結(jié)合房間面積最終確定了客廳安裝7片、餐廳安裝5片、臥室1安裝6片、臥室2安裝4片、臥室3安裝3片。

1.2實現(xiàn)方案

對于本文研究的太陽能與空氣能熱水系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用來說，如何最大化發(fā)揮太陽能與空氣能的聯(lián)合效應(yīng)屬于研究重點，因此設(shè)計人員確定了將空氣能熱水器置于太陽能熱水器后端的設(shè)計，由此即可保證空氣能熱水器在太陽能熱水器正常工作時無需耗電加熱，太陽能的最大化利用也將有效實現(xiàn)能源消耗的降低，圖2為太陽能與空氣能熱水系統(tǒng)結(jié)合實現(xiàn)方案。結(jié)合圖2不難發(fā)現(xiàn)，方案中的空氣能熱水器冷水口與太陽能熱水器出水口相連，臥室1通過單向閥與太陽能冷水口相連，空氣能熱水器的熱水口直接連接供熱末端，由此太陽能與空氣能熱水系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用形成了高水準的熱水循環(huán)，房屋的生活熱水和供暖需求由得到了較好滿足。值得注意的是，在圖2所示方案的熱水使用中，太陽能和空氣能的兩極加熱能夠有效避免注水帶來的熱水溫度下降，生活熱水和供暖熱水需求得到了更高水準滿足[2]。

太陽能與空氣能熱水系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用的實現(xiàn)需要涉及管道的預(yù)埋，這一預(yù)埋使用了特厚20（4分）規(guī)格的PPR等徑彎頭38個、DN20（4分管）規(guī)格的過橋彎10個、全銅20（塑）×1/2（絲）規(guī)格的PPR內(nèi)牙2個、全銅20（塑）×1/2（絲）規(guī)格的PPR內(nèi)牙彎頭16個、PPR雙頭活接規(guī)格的銅球閥3個、4分止回閥規(guī)格的單向閥5個、24V揚程水泵規(guī)格的增壓閥1個、304不銹鋼波紋管規(guī)格的進水軟管3個、6分全銅球芯角閥規(guī)格的角閥6個、4分全銅大流量球芯閥規(guī)格的三角閥10個、4分全銅三通接頭規(guī)格的三通接頭10個。

2.太陽能與空氣能熱水系統(tǒng)結(jié)合領(lǐng)域研究進展

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展、人們環(huán)保意識的不斷增強，近年來我國太陽能與空氣能熱水系統(tǒng)結(jié)合領(lǐng)域研究取得了較為喜人的成果，應(yīng)用范圍廣泛化、關(guān)注冬季采暖等均屬于這類成果的典型表現(xiàn)。

2.1應(yīng)用范圍廣泛化

《船舶太陽能空氣能聯(lián)合熱水控制系統(tǒng)設(shè)計》、《基于能量優(yōu)化配置的空氣能輔助太陽能熱水系統(tǒng)的研究》、《太陽能-空氣能集熱蒸發(fā)器現(xiàn)狀與發(fā)展方向分析》、《太陽能-空氣能雙熱源溫室加熱控制系統(tǒng)設(shè)計》均屬于近年來我國太陽能與空氣能熱水系統(tǒng)結(jié)合領(lǐng)域研究取得的成果，而結(jié)合這類研究展開分析不難發(fā)現(xiàn)，船舶熱水供給、能量優(yōu)化配置、集熱蒸發(fā)器、雙熱源溫室加熱控制系統(tǒng)均屬于近年來太陽能與空氣能熱水系統(tǒng)結(jié)合研究的熱點領(lǐng)域，例如，在張辰開展的《船舶太陽能空氣能聯(lián)合熱水控制系統(tǒng)設(shè)計》研究中，該研究圍繞船舶太陽能空氣能聯(lián)合熱水系統(tǒng)的硬件設(shè)計、熱水控制系統(tǒng)軟件程序及監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計、恒壓供水系統(tǒng)模糊控制及控制系統(tǒng)的測試分析開展了深入研究，這一研究有效提升了該領(lǐng)域研究深度；而在劉承容開展的《基于能量優(yōu)化配置的空氣能輔助太陽能熱水系統(tǒng)的研究》中，空氣源作為太陽能的輔助熱源的熱水系統(tǒng)基本理論、空氣源熱泵輔助太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)的控制系統(tǒng)研究、系統(tǒng)能量優(yōu)化運行模式研究和效益分析屬于其中的主要研究內(nèi)容，這些同樣大大豐富了該領(lǐng)域的研究。

2.2關(guān)注冬季采暖

在近年來太陽能與空氣能熱水系統(tǒng)結(jié)合領(lǐng)域研究中，二者結(jié)合開展的供暖也受到了學(xué)界高度關(guān)注，《太陽能空氣能地板供暖系統(tǒng)的設(shè)計》、《淺析江淮地區(qū)太陽能和空氣能聯(lián)合供暖的經(jīng)濟效益》、《壁掛式太陽能空氣集熱器最佳供暖方式研究》、《太陽能和空氣能聯(lián)合供熱水、供暖系統(tǒng)方案設(shè)計》均屬于其中代表，例如，在曾玲開展的《太陽能空氣能地板供暖系統(tǒng)的設(shè)計》研究，該研究涉及了太陽能空氣能熱水系統(tǒng)的設(shè)計計算、太陽能空氣能地板供暖系統(tǒng)的仿真分析，最終確定了10kW空氣能熱泵和8m2平板太陽能集熱器能夠在20年中節(jié)省29958元人人民幣；而在郭藝丹等人開展的《淺析江淮地區(qū)太陽能和空氣能聯(lián)合供暖的經(jīng)濟效益》中，該研究對太陽能和空氣能聯(lián)合供暖控制系統(tǒng)原理、運行成本分析開展了深入研究，研究最終確定了江淮地區(qū)平均每天供暖所需成本為3.29元，這一結(jié)論直觀證明了太陽能與空氣能熱水系統(tǒng)結(jié)合在冬季采暖領(lǐng)域的應(yīng)用價值。

結(jié)論：綜上所述，太陽能與空氣能熱水系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用具備較高現(xiàn)實意義。而在此基礎(chǔ)上，本文涉及的廣西桂柳地區(qū)某小區(qū)三室兩廳居室研究實例，則證明了研究的價值。因此，在相關(guān)領(lǐng)域的理論研究和實踐探索中，本文內(nèi)容能夠發(fā)揮一定參考作用。

參考文獻：

[1]張東鳳，劉永華，趙夢龍.基于太陽能-空氣能雙能源溫室加溫的試驗平臺設(shè)計及節(jié)能效益分析[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)：1-4.

[2]熊帝戰(zhàn)，楊旭東，王鵬蘇.太陽能空氣-熱水兩用集熱器設(shè)計與實驗研究[J].太陽能學(xué)報，2017，38（04）：1117-1122.