新型熱泵式太陽能熱水系統(tǒng)助力高層住宅太陽能建筑一體化應(yīng)用

本刊記者 ■ 鵬飛

“太陽能熱水器進(jìn)城”對太陽能建筑一體化產(chǎn)品與技術(shù)提出了更高要求。當(dāng)前，市場雖然不乏各種解決方案，但由于太陽能熱水器應(yīng)用效果與氣候條件，以及緯度、朝向、遮擋等因素密切相關(guān)，因此其安裝與應(yīng)用受到諸多限制，難以實(shí)現(xiàn)多區(qū)域、全天候應(yīng)用。

無錫紅日太陽能科技有限公司通過十幾年潛心科技攻關(guān)，成功研制太陽能—空氣源熱泵熱水系統(tǒng)，為太陽能熱水器實(shí)現(xiàn)多區(qū)域、全天候應(yīng)用打開新的通途。

6月5日，在上海建筑節(jié)能工程技術(shù)研究中心和無錫紅日太陽能科技有限公司聯(lián)合舉辦的“高層住宅太陽能—空氣源熱泵熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)研討會”上，王國雄總經(jīng)理向與會代表介紹了這一最新產(chǎn)品。

新型熱泵式太陽能熱水系統(tǒng)創(chuàng)造性的實(shí)現(xiàn)了太陽能和空氣能兩種熱能合成利用的關(guān)鍵技術(shù)，使太陽能、空氣能雙能集(換)熱器能完全貼合建筑物零角度安裝，達(dá)到構(gòu)件化、替代化的程度，徹底解決平板集熱器應(yīng)用中的外觀和安全問題。

新型熱泵式太陽能熱水系統(tǒng)以太陽能、空氣能雙能獲熱為基礎(chǔ)，使熱泵在低溫環(huán)境下制熱運(yùn)行時為高于環(huán)境溫度的太陽能熱能提供了直熱式交換系統(tǒng)中可提高蒸發(fā)器的工作溫度，從而使制冷劑在相對較高的環(huán)境溫度里蒸發(fā)吸熱，提高了蒸發(fā)溫度，改善了壓縮機(jī)的工作狀況。采用的通氣式平板集熱器一直處于略高于環(huán)境溫度的條件下，因其集換熱時熱散損失非常小，集熱器效率有顯著提高。同時在同樣的環(huán)境溫度下，機(jī)組的制熱性能系數(shù)較普通空氣源熱泵機(jī)組有了明顯的提高。由于太陽能、空氣能雙能集熱，太陽能充足時充分吸收太陽能，太陽能弱光照或無光照時通過熱泵系統(tǒng)做功，把低品質(zhì)的太陽能提升為可使用的適用溫度。從根本上克服了原有技術(shù)產(chǎn)品缺陷，突破了高層建筑難以理想應(yīng)用太陽能的難點(diǎn)，開創(chuàng)了太陽能與建筑一體化新時代。

云林苑小區(qū)示范工程實(shí)景圖照

無錫市錫山區(qū)云林苑中區(qū)高層住宅上已經(jīng)規(guī)?；瘧?yīng)用了這種新型熱泵式太陽能熱水系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全年全天候的熱水供給。室外雙能平板集熱器部分超薄設(shè)計厚度僅8cm，根據(jù)建筑外立面美觀需求，零角度垂直安裝，一體化設(shè)計可替代空調(diào)飄板構(gòu)件，最大限度的與建筑物融合，真正實(shí)現(xiàn)太陽能與建筑一體化。水箱可放置在室內(nèi)任意位置，可根據(jù)室內(nèi)裝飾環(huán)境進(jìn)行個性化設(shè)計和安裝。整個系統(tǒng)的最大運(yùn)行功率240W，最高能效COP≥5.0，日太陽輻照量為17MJ/m2條件下，太陽能熱水系統(tǒng)單位輪廓采光面積儲熱水箱內(nèi)水的日有用得熱量達(dá)8.2 MJ/m2，平均熱損因數(shù)16W/(m3·K)。在陽光照射條件不充分、陰雨天等不良?xì)夂驐l件下，其能利用熱泵系統(tǒng)保證整個系統(tǒng)的節(jié)能性和實(shí)用性，實(shí)現(xiàn)雙能利用的效果，全年使用節(jié)能效果比單純太陽能系統(tǒng)提高30%左右，比單獨(dú)熱泵系統(tǒng)提高20%左右，彌補(bǔ)了單一使用太陽能或空氣能的功能性和實(shí)用性缺陷?？梢詫?shí)現(xiàn)在整個小區(qū)內(nèi)的無限制全住戶安裝，不受戶型、建筑前后遮擋、朝向角度等因素的制約。

據(jù)悉，這種新型熱泵式太陽能熱水系統(tǒng)至今已在數(shù)十家不同地域位置、不同安裝條件、不同使用狀態(tài)的用戶中穩(wěn)定運(yùn)行超過24個月，完整經(jīng)歷一年四季不同氣候條件下的運(yùn)行及使用狀態(tài)，在此過程中不斷完善和改進(jìn)整個系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和使用舒適性。整個系統(tǒng)技術(shù)已完全成熟可靠且節(jié)能效果顯著，達(dá)到可大規(guī)模應(yīng)用的階段。

該系統(tǒng)不受建筑物所在地緯度、朝向角、建筑物之間互相遮擋情況及樓層高度的影響，具有符合一般條件都能安裝的高適應(yīng)性。