太阳能热泵技术在暖通空调中应用与发展探讨

文/程亚斌 华蓝设计（集团）有限公司 广西南宁 530011

随着社会经济的不断发展，对于自然不可再生资源的消耗量也日益增加，地球面临着资源短缺问题，长此以往自然生态环境会遭到严重破坏，不利于人类的长期发展。现阶段，暖通空调在人们生活当中得到了普及，在使用过程中会消耗大量的能力，在一定程度上增加了资源的供应压力。太阳能热泵技术具有较强的环保性与节能性，将其应用于暖通空调当中，能够实现对建筑物提供冷气或者暖气，由于太阳能属于环保、可再生资源，能够大大降低对地球不可再生资源的消耗，从而实现暖通空调的环保性、节能性。

1、太阳能热泵技术

现阶段，如果按照热源类型的区分，热泵可分为污水热泵、太阳能热泵、空气源热泵以及地源热泵等。热泵装置具有节能、降耗的特点，利用逆卡诺循环与卡诺循环的原理，能够以最低的能量消耗，满足热能从低温热源到高温热源的转变，属于一种将能源作用最大化的一种新型装置，能够有效的降低我国能源的消耗量。

1.1 太阳能热泵技术的工作原理

太阳能热泵技术能够实现低温热源利用的高效性，能够利用有限的资源获得较大的热量，从而将资源的价值最大化。太阳能热泵技术其实就是太阳能技术与热泵技术的深度融合。我国传统的取暖方式一般是以电能取暖或者烧煤取暖，与传统的取暖方式相比，太阳能热泵技术更具安全性、节能性、环保性，运行过程中对于能源的消耗量较低，避免造成能源的浪费，从而降低供暖成本。太阳能热泵不仅使用寿命长、维护简捷、安全性高、运行稳定，而且还不会对环境造成污染，因此，应加大对太阳能热泵技术的推广，不断完善太阳能热泵技术的相关规范与标准。

1.2 太阳能热泵发展情况

太阳能是自然可再生资源，取之不竭，用之不尽，具有较强的高度清洁特点。目前，我国正大力研究与开发太阳能的应用技术与空间，希望能够进一步缓解我国不可再生资源的消耗压力，促进地球自然环境的健康发展。太阳能在热泵技术中的应用是我国一项技术创新，不仅能够有效的解决我国能源危机，而且还能够促进热泵技术的发展。太阳能热泵技术与传统的热泵技术相比，虽然具有较大的资源优势，但是在实际应用过程中还存在诸多的问题与弊端，以至于太阳能热泵技术无法在我国普及，例如，建设成本较高、地域差异性较大、缺乏统一的生产标准等，因此，我国应加大对太阳能热泵技术的研究与推广，根据实际应用中存在的问题，进行全面的分析与研究，采取有针对性的解决措施，从而扩大太阳能热泵技术在我国的应用范围。

2、太阳能技术在暖通空调中的应用与发展

2.1 太阳能热水系统

现阶段，我国太阳能热水系统主要包括供应系统与热源系统两种类型。热源系统主要是实现热量的转变，将太阳能辐射转变为热量，再结合辅助热源组合使用，从而实现对水的加热处理。供应系统主要是由供热水管道、控制系统、供水设备以及回水管道等组合而成的，其作用是将热水输送给各家各户时所用的管理系统。热源系统又被称之为集热系统，其主要是由太阳能集热器、控制系统、水泵、管道、热交换器等设备和附件组合而成的。在选择太阳能热水系统时，应根据当地历史的热水用量、地势、环境等因素，进行全面的分析与考虑，严格遵循因地制宜的原则，结合系统本身的设置条件与优势，以环保、节能、降耗为目标，选择安全性、稳定性较高的热水供应系统。

2.2 太阳能空调制冷系统

太阳能空调制冷系统与常规的空调系统相比更具优势，主要包括环保、无污染，不会破坏生态环境；适应性强，能够适应各个季节的需求。太阳能空调制冷系统是建立在太阳能热泵原理基础之上的，其工作原理是利用制冷剂蒸发吸收热量，与热泵供暖系统相比，空调制冷系统中又增加了制冷终端设备、储冷水箱设备以及热交换器等，有效的降低了储冷器的水温度，再借助热交换器降低水或者空气等介质的温度，然后利用管路输送给制冷终端，通过冷风或者冷水盘管辐射的形式实现对室内温度的降低。按照工作原理进行区分，太阳能空调制冷系统可分为以电能作为驱动能源与以热能作为驱动能源两种。其中热能驱动能源的制冷系统包括喷射式制冷、吸附式制冷以及吸收式制冷。

2.3 太阳能热水供暖系统

太阳能热水供暖系统与空气供暖系统两者之间有着一定的差异，主要体现在采暖的热媒方面，包括常规供暖系统与热泵供暖系统两种，其中热泵供暖系统是太阳能利用方式中相对比较理想的。热泵供暖系统能够实现对室内的实时供热，有效的规避了常规供暖系统中的不足，其工作原理是将热泵系统、热设备、太阳能三者之间的有机结合。热泵技术利用电能作为消耗能源，属于一种新型的节能供热技术，其是从能够将从低温热源中吸取的热能传送给高温热源，从而实现泵热的目的。如果按照工作原理进行区分，热泵可以分为蒸汽喷射式热泵与吸收吸附式热泵等；如果按照热源类型进行区分，热泵可以分为地原热泵、气源热泵以及水源热泵等。太阳能是热泵供暖系统最为主要的热源，具有较强的安全性与稳定性，有效的解决了太阳能间歇性与扩散性的问题，能够消耗极少的电能获取比电能多几倍的热量，不仅有利于减少集热面积，而且还能够提高低温热能的有效利用。

2.4 太阳能空气供暖系统

太阳能空气供暖系统的导热介质不同，其采取的方式也不相同，主要包括热风采暖方式与热水集热方式两种。热风采暖方式与热水集热方式相比，运用的范围更加广泛，其主要是利用系统中的风机设备对空气进行驱动，从而完成储热器与集热器两者之间的无限循环，可以直接为室内提供取暖，也可以将集热器吸收到的太阳能热量，通过空气输送到储热器，并且存储下来；热水集热方式主要是利用热水提高室内空气的温度，借助热水集热器进行集热实现对室内的供暖。

总结：

由此可见，太阳能热泵技术在暖通空调中的应用能够大大降低能源的消耗量，不仅不会对自然生态环境造成影响，而且还能够提高能源的利用率，从而实现人与自然的和谐发展。但是，太阳能热泵技术在实际应用中还存在诸多问题，相关专业人员还应加大对太阳能热泵技术的研究，不断改进与完善，最早实现太阳能热泵技术在暖通空调中的普及。