[案例]太阳能+空气源热泵用于北方农村地区的冬季采暖

近年来，河北省在应对日益严重的环境问题和防治空气污染的艰巨任务方面，在清洁能源的使用方面做了很多工作，并取得了显著成果. 但是，在调整能源结构和改善环境质量的紧迫要求与农村人民改善生活条件的紧迫期望之间仍然存在很大差距. 为了从多方面探索清洁能源供热的途径，解决当前能源供应紧张的问题，决定在农村地区进一步实践新型清洁能源供热.

根据调查，农村地区的设计，建设，运营和维护存在弊端.

（1）设计方面在农村太阳能采暖系统设计之初，为了迎合政府鼓励使用清洁能源采暖的需要，进行设计

在不了解当地生物质资源和天然气资源的情况下，规划人员直接设计了生物质或气体辅助太阳能供热系统.

（2）在建设方面，太阳能管网的布局混乱，缺乏必要的标志；一些收集器安装缺乏标准化，

与屋顶的结合不够安全，不仅影响屋顶结构的安全，而且对地面行人的安全构成威胁.

（3）运维方面由于缺乏知识和规范的运维，农村太阳能供热运维主要是用户的个人行为.

手册，面对太阳能供热系统故障，许多用户无奈.

因此，本报告提出了一些实际的太阳能采暖实施计划. 该计划是对政府加快太阳能采暖技术发展和提高太阳能利用率的政策的回应. 另外，它可以大大减轻政府的财政压力. 对于医院，中小学等中小型建筑的采暖，也具有重要的参考意义，为采暖市场带来了新的发展思路.

方案设计的基础

1. 设计原则

考虑到热用户的消费能力和接受程度，在最大化太阳能综合利用率，降低后期运行成本的前提下，该方案的设计结合了玄坤技术独有的专利技术-相变热储存用于白天储存多余的太阳能，将整体太阳能利用率提高到70％，辅助能源供应为30％. 基于此值，可以计算计划的设计和运营成本.

2加热范围

以石家庄周边村庄的用户为例，单户供暖面积为100m².

3加热负荷

1. 室外设计参数冬季大气压: 102020.00Pa；冬季室外供暖计算干球温度: -6.00℃；冬季通风计算温度: -5.90℃；冬季室外空调干球温度的计算: -8.60℃；冬季室外空调计算的相对湿度: 0.54室外平均风速: 1.40m / s；最大平均风速: 1.80m / s.

2. 室内设计参数农村房屋室内供暖的计算温度与城市建筑物不同. 农村地区的人们相对自由地工作，不像城市那样在家中休息，在家中穿的衣服比城市居民还多. 因此，根据较低的室内设计温度考虑农村供热需求，符合农村居民的生活水平和生活习惯. 农村居民普遍认为室内温度在14℃左右是可以忍受的. 因此，在此方案中，冬季计算的室内采暖温度应考虑在15℃以上.

3. 信封结构的参数根据实际情况进行设置:

Ø外墙: 240毫米砖墙，内外均抹灰，南墙通常用玻璃门桶密封在走廊外面；

Ø外窗: 北墙上没有外窗，南侧卧室和客厅的窗户尺寸为2500mm×2400mm. 单层塑料钢窗；

4. Ø外门: 木框单层玻璃门，玻璃比重为60％〜70％，另外还有一个玻璃门桶；

Ø屋顶: 预制的钢筋混凝土2500屋顶，外部涂有水泥砂浆. 加热负荷

使用宏业软件计算用户的热负荷，综合热指标为65W /㎡，考虑到同时利用率，本项目的总热负荷为6.5kW.

太阳能+空气源热泵加热技术介绍

太阳能+空气源热泵的工作原理

在国家政策指导下，空气源热泵迎来了一次大爆炸，北方地区的家庭供暖市场处于井喷阶段. 为了解决空气源热泵供热效率低的问题，本报告提出了“太阳能+空气源热泵”的供热方案.

（1）“太阳能+空气源热泵”方案设计的原理

在设计过程中，最重要的参考值是建筑物的屋顶面积，它直接决定了太阳能的设计能力. 对于需要生活热水的项目太阳能空气源热泵，太阳能设计应优先满足对热水的需求. 其次，在最大限度地利用免费太阳能的原则下，该计划应设计为充分利用可安装太阳能收集器的屋顶区域.

（2）工作原理

Ø夏季使用空气源热泵系统为建筑物提供冷却，太阳能系统提供生活热水；

Ø冬季在阳光明媚的白天，优先使用太阳能来提供生活热水和暖气. 在晚上和雨天

气体，用于通过空气源热泵系统加热建筑物.

初始投资

初始投资主要包括太阳能供热系统，空气源热泵，辅助材料，运费和税金等太阳能空气源热泵，不包括房屋使用费.

投资成本

该计划的初始投资为45,000元.

营业费用

问题

该方案供暖季节的总运营成本取决于用户的建筑物隔热和围护结构. 理论计算表明，运行成本约为9-11元/ m2.

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