太阳能补热地源热泵系统的计算

1、M太阳能放置位置包括：（1）、30号楼楼顶（面积约400m2）,楼高51m；（2）、后期30号楼前有车棚，顶部可放置，车库楼高2米，（3）、机房屋顶，机房楼高约6米。三块地方总面积可以满足1000m2的要求。1.4.4太阳能辅助热源计算(1)太阳能资源分析太阳能资源是用不枯竭的清洁可再生能源，是人类可期待的、最有希望的能源之一。我国幅员辽阔，有着丰富的太阳能资源，如下是我国太阳能资源分布图:>9250(ftHigh)太阳能资源分布图(兆焦耳/平方米本项目地点位于山东省、临沂市。地理坐标为：北纬34°22'东经117°24'根据国家气象中心2001年公布

2、的中国气象辐射资料全册公布的数据，具体参数如下:月份123456789101112日均辐射量2(MJ/m2%)10.0811.6613.2116.2417.9317.7817.7516.6714.5411.9510.739.47年辐射总量2(MJ/m2%)5114.09(2)辅热与补热工作原理介绍春夏秋补热工作原理春夏秋三季，关闭阀门V2,V3,开启阀门VI。运行太阳能循环水泵1,使集水箱内水被太阳能集热器加热。当集水箱内水温达到65c后，运行板式换热器一次水泵2和源侧水泵5,对土壤进行补热；当集水箱内水温低于25c后，停止板式换热器一次水泵2和源侧水泵5,停止补热。(3)补热定量计算春夏秋日

3、平均太阳辐射强度为15.759MJ/m2。太阳能集热器的平均集热效率，根据经验取值取0.250.50,取0.48。A太阳能集热板选型按照民用太阳能设计规范中规定，直接系统集热器总面积按下式计算，在本项目中设太阳能在春夏秋三季内补充地埋部分所需的热量，考虑室外地埋换热器在设计过程中亦考虑了热平衡措施，太阳能补热仅需作为辅助措施，本方案中按总吸热量1084200kW?h(3903120MJ)的50%进行配置，则：Ac=Qwf/(nJt呼d)式中：Ac直接式系统集热器采光面积；Qw年累计吸热量，MJ;n年累计吸热天数，本方案为120天。Jt当地集热器采光面上年平均日太阳辐照量，15.759MJ/m2

4、?d;f太阳能保证率，;根据系统使用期内的太阳辐照、系统经济性及用户要求等因素综合考虑后确定，一般为30%80%范围内；呼d集热器的年平均集热效率，根据经验取值取0.250.50;根据以上公式计算出太阳能集热器采光面积为：1000m20后期可根据室外地埋换热器的温度场运行情况进行增补。太阳能集热器采光板将根据现场实际情况进行布置，位置包括30号楼楼顶、30号楼前停车场楼顶及机房楼顶，面积能够满足1000m2需求B太阳能补热系统辅助设备选型设备名称技术参数数量备注地埋补热换热板换换热量：535kw;一次侧水泵流量为20m/h,一次侧循环水泵5流量为30.7m/h,主要材质：304;一次侧：65/

5、42C；二次侧：40/25C1太阳能热水侧循环呆流量：30m3h;扬程：35mH2。；功率5.5kW21用1备地埋补热一次侧循环水泵流量：20m3h;扬程：16mH2O;功率2.2kW21用1备地埋补热二次侧循环水泵流量：30.7m3h;扬程：32mH2。；功率5.5kW21用1备开式蓄热水箱容积：25m3;工作介质：水；工作温度：55C,蓄热温差：20C1C春夏秋补热定量计算板式换热器换热量为535kW,一次侧水泵流量为20m3/h0取板式换热器一次侧水温进出口温度为65C/42C；板式换热器二次侧水温进出口温度为25C/40C,则二次侧循环水泵5流量为30.7m3/h。一天总集热量为7.5

6、6432*106kJ,一大集的总集热量最多可向地下补3.9小时。(4)补热后土壤热平衡分析当不进行太阳能辅热和补热时，根据供暖需求，系统需从土壤中年累计吸热量为1084200kW.h(3.9X09kj),土壤降温为-1.25C,从而导致土壤热平衡失调。采用太阳能进行冬季辅热、春夏秋补热时计算结果如下：春夏秋补热量为：245X7.56432X06kJ=1.85109kJ经过春夏秋补热后，供暖系统每年仍需从地下吸热量为：3.9109kJ-1.851>09kJ=2.05109kJo土壤升温计算:QcV=-0.66C-2.0510915002.43855000式中：Q地埋管吸热量，kJ；p一土壤密度，kg/