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- 太阳能与多种热源互补采暖+热水+制冷系统简介 生活热水供热和冬季热水采暖供热是许多地区不可或缺的基本的生活条件。我国有70%的人口需要采暖越冬。采暖耗热量占年生活总耗热量的90%。我国能够享受城市热力管网或单位、小区局域集中采暖的家庭约占10%，而占90%的城市周边地区、县乡镇和广大农村的家庭基本依靠燃煤或土暖气供热采暖。供热采暖是个巨大的热量消耗和供应市场。太阳能显热与空气能潜热是取之不尽、用之不竭的可再生能源。太阳能与空气能都存在着因为地理位置、气温变换与昼夜更替产生的不稳定性影响，但太阳能与空气能又是强大的供热资源，一份能量换得一份热量，只要合理的科学的资源配置，就可以实现太阳能与空气能供热采暖应用。次世界能源危机，欧美国家就开始了太阳热能与空气热能供热采暖的应用，并已形成完善的技术体系。房间温度每升高1℃要增加17%热耗；18℃标准室温和不同纬度，每㎡太阳能集热面积可以驱动3-10㎡建筑面积采暖，可以节省30-50%电或燃料；每1KWh空气热能可以驱动10-25㎡建筑面积采暖，可以节省30-70%电或燃料。太阳能供热采暖需要有互补热源。夜间或阴雨雪或极端低温天气，太阳能不能满足供热时，需要有互补热源。互补热源有电、燃气、燃煤等。电热源设备是水循环电热采暖器和太阳能热泵；燃气热源设备是燃气壁挂炉；燃煤热源是热水采暖炉。电是洁净能源，无污染、无明火、普及率高、电价适宜，容易实现安全与节电的自动化控制。随着新农村建设和城镇扩建的发展，未来5-10年将有数亿家庭乔迁新居而提供巨大的供热采暖商机。而太阳能光电（热泵）互补将是主要的供热采暖方式。
太阳能多热源互补供热采暖系统由太阳能集热器、互补热源设备和控制装置组成。在有条件的地区可以采用平板式太阳能集热器。采用热泵作为互补热源时，冬季制热水供热采暖，夏季可以制冷水，经风机盘管制冷风实现室内空气调节。
常用的太阳能集热器有全玻璃双真空管集热器、平板式太阳能集热器和全玻璃真空管式太阳能集热器。全玻璃双真空管（我公司工程全部采用此类真空管式）太阳能集热器是介于全玻璃真空管、玻璃真空U形管及金属热管玻璃真空管式太阳能集热器之间，采取低温超导传热技术的太阳能集热设备。全玻璃双真空管式是采暖专用的太阳能集热器，其防冻、防过热、耐久性、使用性等性能优于全玻璃真空管、玻璃真空U形管和平板式集热器，其价格低于玻璃真空U形管、平板式和金属热管玻璃真空管式，略高于全玻璃真空管式。太阳能采暖设备主要使用全玻璃双真空管式太阳能集热器。太阳能采暖供热系统不同于太阳能热水系统。用于供热采暖的全玻璃双真空管式太阳能集热器的组合方式分为联集箱竖插管式和联集箱横插管式。每支Φ58×1800规格的全玻璃双真空太阳能集热管，采暖期平均有效得热量约210KJ/h。保温性能不达标的标准住宅，在气温-5℃、室温18℃条件下，采暖供水温度55℃、供回水温差10℃时，采暖循环水量为4.5Kg/h，需要提供的热量为190KJ；保温性能达标的标准住宅，在气温-5℃、室温18℃条件下，采暖供水温度55℃、供回水温差10℃时，采暖循环水量为2.5Kg/h、需要提供的热量为105KJ。我国西部多数地区，冬季-5℃以下日数占全采暖期1/3，全采暖期晴好天气与阴雨雪天气日数比例约9：1，太阳能平均日照在8小时以上，全采暖期统算太阳能贡献率可以达到采暖总耗热量的50-60%。太阳能集热采暖节省的电费或燃气费用，约3-5年可以收回太阳能集热装置的投资。太阳能集热系统的寿命可以达到15年。鉴于上述，太阳能采暖不仅是可行的，而且也是安全的，节能的。 除了太阳能热源外，空气能也是省钱的可再生热源。热泵是空气能换热的唯一设备。热泵以冷媒为吸热介质。空气蒸发器吸收空气中“低温”潜热Q2完成“等压蒸发”，冷媒相变为高温低压的气态；压缩机吸入气态冷媒进行“等熵压缩”相变为高温高压的液态；此时冷媒中蕴藏着从空气中吸收的热量Q2和压缩机消耗的电能Q1；高温高压冷媒经冷凝器释放热量（Q1+Q2）完成“等压冷凝”，水箱的水被加热，水温可达65℃。放热后的冷媒经“等焓节流”再次吸收空气潜热。周而复始循环，在标准工况下Q2相当于3倍的Q1,即消耗1份电能，可以获得4.0份的热量，热效率达到300%～500%。热泵是一种消耗少量高品位电能，而把低品位的空气潜热转移为高温的一种节能型加热装置。热泵运行成本相当于电热的1/4，燃气或燃油的1/3～1/2，寿命达到15年以上。太阳能集热器与热泵结合即成为太阳能热泵。太阳能热泵可以取长补短弥补太阳能不稳定性的缺点，充分利用可再生供热资源。当阴天或日照原因，太阳能往往仅能产生35℃以下低温热水，该热量不能满足采暖供热需要，此时利用太阳能热泵的水源蒸发器吸收太阳能低温热量并经热泵转换为高温热水；同时，利用太阳能热泵的空气蒸发器吸收空气热源弥补太阳能供热的不足，双相互补满足供热采暖需要。太阳能热泵提高了太阳能集热器与热泵的整体效果，既可以解决太阳能低温热源的充分利用，又可以提高空气源热泵的效率，取得一举多得的效果，再配置合理的水箱，可以减少太阳能集热面积和热泵容量的配置，降低系统造价，夏季还可以进行蓄冷运行，满足房间的制冷空调需要。满足太阳能低温热源与空气热源的热泵即为多热源热泵。多热源具有很强的实用性和灵活性，是多样化、多元组合的系统形式，具有经济合理的技术性能和良好的商业化应用前景。在极低气温（如-15℃以下）工况下，太阳能与热泵均不能满足正常的供热采暖，需要采用电热源或燃气热源或燃煤热源进行补充加热。