太陽能和淺層地熱能利用技術都具有自身的特點和局限性,使其適用性受到了相當限制。祝融環境小(xiao)編分別(bie)從太陽能和地(di)源熱泵這兩大(da)系統分析(xi),如何通過(guo)系統集成來取(qu)長補(bu)短,將兩者的優點(dian)結合,補(bu)充各自的不足。
太陽能供熱系統在居住建筑中應用的問題主要集中在如何解決系統造價較高,需要尋找合適的可靠輔助熱源和如何利用非采暖季所收集的太陽得熱這三個方面。
目前太陽(yang)能(neng)(neng)供熱系統的(de)(de)輔(fu)助(zhu)熱源(yuan)(yuan)通常(chang)(chang)使用電(dian)和燃氣(qi)等常(chang)(chang)規能(neng)(neng)源(yuan)(yuan),在建筑全年消耗的(de)(de)熱量中(zhong)(zhong)常(chang)(chang)規能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)往往還要占掉40-90%,因此有必要探討利(li)用其他(ta)可靠的(de)(de)可再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)作為(wei)輔(fu)助(zhu)熱源(yuan)(yuan),從而提(ti)高可再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)在建筑能(neng)(neng)耗中(zhong)(zhong)的(de)(de)比例的(de)(de)可行性。
如果建(jian)筑中設有太陽(yang)(yang)能制冷系(xi)統(tong),則非(fei)采(cai)暖季(ji)所收集的(de)(de)太陽(yang)(yang)得(de)熱(re)(re)(re)可以(yi)很方(fang)便(bian)地消耗(hao)掉。但太陽(yang)(yang)能制冷系(xi)統(tong)現(xian)階段尚不(bu)具備商業化能力。采(cai)用(yong)季(ji)節蓄熱(re)(re)(re)的(de)(de)也(ye)是一種辦法(fa),但造(zao)價較高(gao),有時(shi)還需(xu)要采(cai)用(yong)熱(re)(re)(re)泵等(deng)方(fang)式二次(ci)提升使用(yong)。如果不(bu)采(cai)用(yong)以(yi)上(shang)措施在非(fei)采(cai)暖季(ji)用(yong)熱(re)(re)(re),則非(fei)采(cai)暖季(ji)的(de)(de)太陽(yang)(yang)能只有浪費掉,而且防止(zhi)系(xi)統(tong)過(guo)熱(re)(re)(re)也(ye)是一個技術難(nan)題。
地源熱泵系統在北方高檔居住建筑及公用建筑中已得到越來越多的應用。但其應用除了場地和地質條件的限制外,由于北方地區居住建筑全年供熱能耗要比空調能(neng)耗(hao)高出3-4倍還要多,居住建筑中(zhong)普遍(bian)存在的(de)(de)冷熱(re)量不均衡——地(di)源熱(re)泵系統制(zhi)冷時(shi)排入土壤(rang)的(de)(de)熱(re)量遠遠低于制(zhi)熱(re)時(shi)需(xu)要從土壤(rang)中(zhong)吸取的(de)(de)熱(re)量,如果在非采暖季沒有(you)其他熱(re)量補充到土壤(rang)中(zhong),系統使用過程中(zhong)供(gong)熱(re)能(neng)力將(jiang)逐年衰減(jian),直至運行狀況(kuang)嚴重惡化。
而(er)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)與地(di)源(yuan)熱(re)(re)泵(beng)綜(zong)合供熱(re)(re)系(xi)(xi)統(tong)不但能(neng)吸收其各自的(de)(de)優點,也能(neng)有效(xiao)避(bi)免各自的(de)(de)弊端。其實(shi)質可(ke)看作是以(yi)地(di)源(yuan)熱(re)(re)泵(beng)系(xi)(xi)統(tong)作為輔助熱(re)(re)源(yuan)的(de)(de)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)供熱(re)(re)系(xi)(xi)統(tong)。在(zai)采(cai)暖季,優先使用(yong)更經(jing)濟的(de)(de)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)供熱(re)(re),太(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)不足時采(cai)用(yong)地(di)源(yuan)熱(re)(re)泵(beng)系(xi)(xi)統(tong)作為補充;在(zai)過渡季利用(yong)季節蓄熱(re)(re)的(de)(de)手(shou)段(duan),將(jiang)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)系(xi)(xi)統(tong)采(cai)集的(de)(de)熱(re)(re)量回灌到備用(yong)的(de)(de)地(di)埋管(guan)管(guan)井中,供冬季熱(re)(re)泵(beng)供熱(re)(re)時取(qu)用(yong),以(yi)提高熱(re)(re)泵(beng)系(xi)(xi)統(tong)效(xiao)率,并避(bi)免地(di)埋管(guan)所在(zai)區域土壤(rang)冷熱(re)(re)量不均的(de)(de)現(xian)象(xiang)發生。