太陽能熱泵

太陽能熱泵熱水系統主要由三部分組成：能量採集區、能量轉換區和能量利用區，能量採集區是由槽式集熱器和熱力輔助設備組成。能量轉換區是由熱水熱泵主機、水箱組成。能量利用區就是熱水使用場所室內部分，包括熱水管道、水龍頭等。

(1)槽式集熱器

利用槽式聚光鏡，直接將太陽光反射到位於鏡面焦點處的集熱管上，加熱導熱介質。導熱介質最高溫度可達300℃。槽式集熱器由四部分組成：聚光鏡、集熱管、跟日裝置、機架。

槽式集熱器特點：①光熱轉化效率達65%。②聚光鏡形狀精確，反光精度高，表面易清洗，聚光能力強。③控制系統靈活，追蹤精度高，偏差小於0.01。④有抗風沙、風雪、冰雹功能，能靈活地自動規避自然災害。⑤不存在傳統真空管的凍管、爆管問題。

(2)熱力式熱泵

熱力式熱泵機組通過200℃左右的介質驅動天然混合工質MR717，經過冷凝、節流、蒸發、吸收過程，吸收空氣中的熱量實現制熱循環。熱力式熱泵特點：

a、使用一次能源驅動，制熱效率可達2.0以上。

b、運行費用更低，與燃氣鍋爐相比全年可節約50%左右燃氣用量。

c、超低溫制熱，即使在-30℃低溫下，依然正常高效制熱。

d、創新的融霜技術，保證客戶端穩定熱量的輸入，50%的熱量足以將冰霜清理乾淨。

e、使用壽命可達20年，熱泵主機內無壓縮機，只有溶液泵和風扇兩個運動部件。

①佔地面積小，是真空管或平板太陽能的1/4～1/6。

②-45～-30℃正常制50～55℃熱水。

③與傳統太陽能加空氣源熱泵相比，初投資更低。

④有抗風、沙、雪、冰雹設計，不存在凍管爆管問題。

⑤清潔能源，無污染、無排放。

⑥雙能源保障，運行節能、穩定。

⑦以導熱油為導熱介質，無高壓風險。

⑧無需搭建鍋爐房，非壓力容器，無需專人看管，無需年檢。

太陽能屬於一種可再生的清潔能源，分佈廣、儲量大，同時具有很強的季節性和地域性。太陽能直接加熱熱水用於生活所用或冬季供暖，產生的熱水波動很大，遇到極冷低溫或陰雨天氣甚至不能利用。熱泵屬於一種逆向循環，其效率較高，尤其在小溫差下的效率更高。但極端天氣對熱泵影響很大，其中，空氣源熱泵在冬季極低溫度時制熱效果很差甚至不能工作。綜合太陽能和熱泵特點，可以將熱泵和太陽能熱水系統聯合使用，將太陽能儲熱水箱中回收的熱量經熱泵加熱用於冬季供暖，進而提高聯合系統的效率。

我國一次能源日益枯竭的現狀已經不容忽視，在我國一次能源的消費中，煤炭的消費比重較大，而清潔能源的消費比例明顯不足。作為清潔能源的核能和可再生能源的太陽能、風能等受技術和資金限制發展緩慢，在社會能源使用中佔據比例很低，太陽能的巨大潛力還沒有發揮出來。

傳統的北方冬季供暖、南方夏季製冷，北方冬季不僅供暖、夏季還要製冷；南方夏季不僅製冷、冬季還要供暖。在社會總能耗中建築能耗所佔的比重正在逐年增大，所佔比重已經達到社會總能耗的1/3，所以對降低建築能耗問題的研究潛力巨大。傳統小容量鍋爐供暖形式包括集中供熱形式普遍存在熱效率低、污染嚴重等問題，只是集中供熱形式的弊端往往被人們忽視。未來用能形式究竟採用哪種方案更加科學、合理，這也是廣大能源工作者一直在研究和探討的問題。常規太陽能熱水器在與太陽能熱泵熱水器獲得等量熱水的情況下，投資較高、佔地面積較大，而太陽能熱泵熱水器佔地面積較小、效率更高。因此開發高效的太陽能熱泵熱水器，對於開發太陽能的巨大潛力具有重大意義。