太陽(yáng)能熱泵的系統(tǒng)中,由于太陽(yáng)能是一個(gè)強(qiáng)度多變的低位熱源,一般都設(shè)太陽(yáng)能蓄熱器。熱泵系統(tǒng)中的能量將由集熱器獲得的低位熱量?jī)?chǔ)存起來(lái),常用的有蓄熱水槽、巖石蓄熱器、 方形聚乙烯盤(pán)管蓄熱器、圓柱形螺旋盤(pán)管蓄熱器和雙效相變蓄熱器等。太陽(yáng)能集熱器是太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)中最重要的組成部分,其性能與成本對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行成敗起著決定性的作用。冬季太陽(yáng)輻射較少,環(huán)境溫度較低,集熱器中流體的溫度一般為10 ~20℃,直接用于供暖是不可能的。為此,常在10 ~20℃低溫下集熱,再由熱泵裝置進(jìn)行升溫,將熱量傳遞到溫度為30 ~50℃的供暖熱媒中去。
太陽(yáng)能熱泵熱水系統(tǒng)相較于其他供熱供暖供熱水等系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢(shì),相對(duì)于普通的電加熱、煤氣加熱等熱水器,它能在很大程度上節(jié)約能源,降低整體能耗和經(jīng)濟(jì)成本,也更加適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的能源發(fā)展。因此,研究該系統(tǒng)既能對(duì)可再生能源利用進(jìn)行推廣,節(jié)約社會(huì)資源,同時(shí)對(duì)新能源利用技術(shù)發(fā)展的促進(jìn)和創(chuàng)新。
太陽(yáng)能熱水器的原理主要包括了以下2個(gè)原理:
(1)水循環(huán)原理,就是水會(huì)自動(dòng)流動(dòng),這是利用冷水比熱水密度大,冷水下沉,熱水上升,形成自然對(duì)流循環(huán)、使水箱中的水逐漸變熱,達(dá)到設(shè)定的水溫為止。當(dāng)太陽(yáng)強(qiáng)度不足以滿(mǎn)足循環(huán)需要的時(shí)候,可以在水循環(huán)閉路加一水泵,實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制循環(huán)。
(2)集熱器吸熱原理:太陽(yáng)能熱水器的集熱器表面,有一特殊的涂層,此涂層對(duì)太陽(yáng)能可見(jiàn)光范圍具有很大的吸收率,吸收為熱以后,集熱器的散熱熱輻射波長(zhǎng)在長(zhǎng)波范圍,該涂層對(duì)長(zhǎng)波的發(fā)射率很低,這樣就有效的保留了太陽(yáng)能的熱量。再通過(guò)這種熱量將冷水逐漸加熱為熱水。