太阳/空气双源热泵热水器集成技术

联系合作
绿色能源与节能环保
智能制造与装备
成果单位: 北京建筑大学
合作方式: 面议
所处阶段: 其他
关键词: 建筑热水热水器双源热泵微通道多热源模型分析实验测试
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该成果得分:0

核心问题

在传统热水供应系统中,单一能源来源(如电或燃气)往往导致能效低下和能源浪费,尤其是在日照充足但气温较低的地区,太阳能热水系统的效率受限,而空气源热泵在低温环境下制热能力下降。此外,传统太阳能热水器通常面临安装灵活性差、与建筑一体化程度低等问题,影响美观和实用性。因此,市场迫切需要一种能够高效、灵活地利用多种可再生能源,且与建筑结构高度集成的热水供应解决方案。

解决方案

太阳/空气双源热泵热水器集成技术提出了一种创新的建筑构件化太阳能热泵热水系统,有效解决了上述问题。该技术将太阳能与热泵技术巧妙结合,实现了多源热能的高效利用。其核心在于采用熔融铝挤压成型的微通道作为“蒸发/吸热器”,这一设计不仅赋予了系统极高的形状灵活性和尺寸适应性,使其能够轻松融入各种建筑设计,还显著提升了热交换效率。

  • 技术原理: 系统通过微通道蒸发/吸热器吸收太阳能、空气中的热能以及风、雨、雾、雪等自然环境中的多余热量,利用热泵循环将其转化为高温热能,为热水器提供热水。
  • 技术架构: 系统由太阳能集热模块、空气源热泵模块、微通道蒸发/吸热器、控制系统及储热水箱等组成,各模块间协同工作,实现高效热能转换与存储。
  • 关键技术点
  • 微通道技术:提高热交换效率,降低材料成本。
  • 多热源耦合技术:实现太阳能、空气能等多种能源的智能切换与互补。
  • 智能控制系统:根据环境条件自动调节工作模式,确保系统高效稳定运行。

竞争优势

  • 高效节能: 通过多热源耦合与智能控制,系统能全天候高效运行,显著降低能耗,提高能源利用率。
  • 灵活集成: 微通道技术的采用使得系统形状可变,易于与各种建筑风格融合,提升建筑美观度。
  • 成本效益: 核心部件均为定制商业化产品,成熟度高,维护成本低,长期运行经济性好。
  • 可靠耐用: 经过严格的理论计算分析与实验测试,系统在各种工况下均表现出良好的稳定性和耐用性。
  • 示范应用: 京南庞各庄的成功应用示范证明了技术的可行性和实用性,为推广提供了有力支撑。 综上所述,太阳/空气双源热泵热水器集成技术以其高效、灵活、经济、可靠的特点,为建筑热水供应领域提供了全新的解决方案,具有显著的市场竞争优势和广阔的推广应用前景。

成果公开日期

20250616

摘要

建筑构件化太阳能热泵热水系统是一种太阳能与热泵技术相结合的建筑一体化热水系统;以熔融铝挤压成型的微通道作为“蒸发/吸热器”,形状灵活多变,尺寸不受限制;太阳能/空气源/风/雨/雾/雪多热源具有节能、扩展性强、成本低等特点。 技术优势 理论计算分析、设计——建立了部件及系统模型,分析了动态运行特性。实验测试完备——搭建了先进测试系统,对比测试了近百种工况。 核心部件均为定制商业化产品,成熟度及可靠性高。 京南庞各庄应用示范(200L 太阳/空气双源热泵热水器,300L 光伏/热系统)。

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