1.太阳能 - 空气源热泵供热系统的工作原理及特点
1.1 太阳能 - 空气源热泵供热系统简介
太阳能 + 空气源热泵供热系统，针对晴天情况下能满足正常供热供应而配置真空管太阳能集热器数量（阴雨天或日照不足的情况下通过空气源热泵进行辅助加热）。为保证系统在冬季最不利的情况下仍能满足供热的正常供应，系统配备空气源热泵进行辅助加热，克服电加热能耗存在的缺陷。
1.2 工作原理
太阳能 - 空气源热泵供热系统的运行主要有以下四种工况：
（1）太阳能集热系统直接加热生活供热。在日照充足的白天，系统按此工况工作，此时太阳能供热循环泵的工作由系统控制器根据太阳能集热器和太阳能储热罐水温进行控制。
（2）空气源热泵辅助太阳能集热系统加热生活供热。当阴雨天或光照不足，太阳能集热系统不足以使生活供热箱温度达到设计水温时，水箱感温元件检测水温启动空气源热泵供热机组加热，当水箱水温达到设定值时，空气源热泵供热机组自动关闭。
（3）太阳能和热泵机组同时加热生活供热。在万方数据日照良好情况下，如果供热系统的耗热量大于太阳能集热系统的有效供热量或太阳能集热器的数量较少，不能满足供热系统的用热需求，则太阳能和热泵机组同时工作向供热系统供热。系统采用自动温差控制循环加热，根据太阳能供热系统的运行情况、环境状况，结合空气源热泵的性能特点来自动切换热泵机组的运行，最大限度少开机或不开机，从而确保供热在不低于 55℃供应下限的前提下，为太阳能的充分利用提供保障，同时也为机组的节能利用和安全运行提供可靠的保证。
（4）空气源热泵机组直接加热生活供热。在连续的雨雪天气，供热系统所需热量完全由空气源热泵机组提供。此时，太阳能系统处于待机状态，热泵机组单独工作对供热箱加热。
2.空气源热泵与太阳能集成供热系统的分类
2.1 在连接方式方面上的分类
按照连接方式的不同可以分为串联、并联两个方式。串联的连接方式是较为传统的连接方式，是将太阳能供热器和空气源热泵供热器进行依次的连接，这种连接方式的热量交换是利用集热器通过储热器来实现的，储热器通过将空气冷凝来实将热量传递给供热系统的终端的目标，空气源热泵蒸发器可以用直连膨胀式集热器来进行功能上的替代。在连接和搭设的过程中，因为机构简单，所以很方便的进行使用，而且这种方式的用性能也很好，故而在当今市场上分布最广的装置。并联式系统是将集热器和空气源热泵系统利用并联的方式进行联接的，两个部分都能提供供热，但是相互之间没有影响，根据不同的条件可以采用不同的供水方式。比如在光照条件较好的天气下可以使用两种供热方式，也可以单独的进行使用；而在光照条件不好的情况下为了保障太阳能供热器的正常使用，可以采用空气源热泵的单独使用来进行供热的提供。
2.2 在功能类型上的分类
按照功能类型上的分类，可以分为分时段供应供热系统和连续性供应供热系统两种。
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分时段供应供热系统又可以分为定温加热和温差加热，在定温加热系统中，空气源热泵起到辅助作用，按照不同的光照条件理的对集热器和空气源热泵进行分配，这种供水方式因为有时间的限制，适合使用时间较小的场所；另一种温差加热需要根据所需要的供热量进行集热方式的选择，长时间的进行供水。在连续性供应供热系统中，相对于分时段的供应系统，在系统上增添了恒温箱。在使用过程中，晚上进行空气源热泵的供水，白天利用集热器进行供水，将供热汇集到恒温箱来实现连续性的供热供应，这种方式的供热量稳定、供水连续性好，还能减少能源的消耗。
3.空气源热泵机组作为辅助热源当前来说，市场上出现的空气源热泵一般额定的作业状况下的能效比是 3：5，在一些比较适用的环境温度范围中，COP 的值会伴随着温度的升高逐渐的升高，和电能等其他的传统辅助能源相比的话，节能的效果更加的明显。
3.1 太阳能集热系统和空气源热泵并联能够实现优势互补
太阳能集热系统最大的特点，也是这个系统的优点就是白天能够在光照充足的时候，保证整个系统的运行成本接近零，所以在一些太阳能比较丰富的地区，人们会将太阳能作为供热生产的主要能源，这都是由于太阳能的优势所带来的福利，但是系统的最大缺点就在于受环境的影响过于大，一旦天气条件（主要是光照）或者是屋面能够防止的太阳能集热器的面积受限制的时候，就只能够依靠辅助性的热源进行加热，所以这个系统在很大程度上受到了环境因素的影响。
3.2 空气源热泵系统作为辅助热源的适用范围介绍
空气源热泵作为对太阳能集热系统的辅助热源，最大的特点就是能够弥补常规状态下太阳能集热系统的主要缺陷，同时空气源热泵系统自身和太阳能一样，都具有节能型，所以空气源热泵作为一个辅助性的加热系统装置非常适合在太阳能丰富的地区进行作业，能够在充分利用优势地区太阳能资源的条件下，最大程度的实现全天候的并联供热，比如一些酒店、医院的病房等条件地区都需要进行全天候的供热供应，同时对于一些夜间供热的用水量比较大的地区都是一个绝佳的选择。
4.具体工程案例的结合
海口的某项工程使用这种技术，太阳能集热系统部分使用的是真空管的集热器加上承压储热罐进行直接的供热供应，空气源热泵机组使用直热式的加热机组形式，设计的供热日用量要求是 170m³，最大时候的用水量是 16.5m³/h, 冷水的计算温度是16℃，供热的计算温度是 60℃，系统那个设计的每小时的耗热量是 1000kw 左右。
4.1 太阳能储热装置的容积。根据海口市的设计情况，太阳能集热装置的集热部分是进行直接加热和供热直接供应的方式，太阳能储热装置只是作为太阳能集热系统自身储热的需要，所以它的容积可以按照集热系统自身每天的平均产水量进行确定，这里具体是 6m³。
4.2 太阳能集热器的安装。按照采光的面积进行安装，每一个系统都放置在特定的位置按照并联或者是串联的方式进行放置，每个系统又组成一个集热器的阵势进行作业，最后出现的供热都会直接的进入到太阳能储热装置中。太阳能即热系统循环泵的选型中，循环水泵的选型将会依据系统所需要克服的具体阻力进行确定。
结论 文章对太阳能—空气源热泵并联系统进行了不同方向的介绍，并对系统的特点及应用表现进行研究。随着我国对新能源的开发和运用的主动性不断提升及现代技术的不断发展，未来我国太阳能 - 空气源热泵并联系统定能够为我国的太阳能利用提供新路径。
参考文献：
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论文作者:田世成
论文发表刊物:《红地产》2017年9月
论文发表时间:2018/9/3
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