太阳能耦合地源热泵技术与案例分享

     

     

     

     

     

     

宋晨认为，地源热泵与太阳能的耦合可以通过源侧和用户侧两种水系统形式，实现不同能源的高效整合与灵活应用。

在源侧 ，串联耦合适用于太阳能占比低的场景，利用太阳能提升地源热泵进水温度，供热效率可提高10%-15%；并联耦合则适用于太阳能占比高的场景，通过分担热负荷降低系统压力。 实现机组需求与源侧供应的解耦“以泵代阀”提升源侧输配能效变工况调节，实现“按需供能”一般可降低15%-20%的输配能耗

在用户侧 ，串联耦合适用于小型供热需求，回水经地源热泵后再由太阳能加热；而并联耦合则满足复杂需求，通过太阳能提供高温热水，地源热泵承担基础负荷。

     

     

     

实践案例：跨季节储热技术的创新应用

在实际案例分享中，宋晨以天津市建筑设计院办公楼项目为例，展示了太阳能耦合地源热泵技术的应用效果。该项目采用了源侧并联耦合模式，将浅层地热和太阳能集热系统结合使用。

太阳能系统通过270平方米的槽式集热器提供高温热水，与地源热泵系统共同承担建筑供暖和制冷需求。同时，设置了132孔垂直埋管换热器，地源热泵以变频螺杆机组为核心设备，冬季供热温度为38℃-43℃，夏季供冷温度为16℃-21℃。年均运行成本下降约20%的同时大幅减少了碳排放。

     

     

     

在可再生能源的实效研究部分，宋晨详细分析了地源热泵与太阳能耦合技术在实际应用中的性能与效果，重点研究了其在不同环境下的能源效率、节能效果以及可再生能源利用的实际成效。

宋晨强调， 在高密度城区，由于 能源密度低和遮挡等问题， 单纯依赖太阳能供冷供热难以满足需求，而太阳能耦合地源热泵（尤其是土壤换热器方式）能够实现不同可再生能源特性的互补，通过太阳能直接换热供热，提高系统能效。蓄能的利用是确保太阳能稳定运行的关键，同时生活热水和采暖应统一考虑，以优化整体能源利用效率。