0前言
本文简要介绍某医院太阳能+空气源热泵热水系统案例。通过对项目当地气候数据分析，为医院中央热水系统进行设备选型配置，选用平板太阳能热水器作为主要热力设备，并配以空气源热泵进行辅助加热。
1项目概况
本系统总投资157万元，热水供给方式为全天候供应热水，系统主要设备有平板太阳能集热器、空气源热泵、保温水箱、水泵、管道、供水控制装置、系统自动控制装置。
2热水系统设计
2.1 太阳能集热器面积选型设计计算
2.2系统运行原理
1. 运行方式：采用全自动集中集热、分户供热的循环系统。
2. 集热器与水箱的温差循环：水箱下循环管水温与集热器阵列末端出口水温温差由微电脑温差控制器控制循环泵工作。温差到达设定值时如6益（可设定）时，强制循环泵和换热循环同时启动；当温差低于设定温度时如3益（可设定）时，强制循环泵和换热循环同时停止工作。
3.空气源热泵控制：若太阳能水箱水温在规定的时间段内低于设定温度，热泵机组启动，对储热水箱中的水进行加热，直至达到设定的温度为止。
4.供回水控制：系统采用定时加压供水，为保证用水质量，减少低温水的浪费，系统设置一套定温回水装置，当管网末端的温度低于设定的温度，回水电磁阀和回水泵打开，利用管网中的压力将低温的热水压回水箱重新加热，直到管网末端的温度高于设定的温度，回水电磁阀和回水泵关闭。
5.补水控制：补冷电磁阀受时间、储热水箱水位控制，定时定量对储热水箱进行补水；
2.3太阳能系统设计特点
1.系统设计运行：整个系统以太阳能集热设备与空气源热泵加热辅助设备并联运行，热泵加热辅助以定温控制方式决定启动与否，当太阳能系统运行未能使水温达到期望温度时，热泵加热自动补偿性运行，从而最大限度地使热泵加热少开机或者不开机，保证了系统最大限度利用免费清洁的太阳能资源。
2.系统安全：整个系统的设计完全按照国家有关防火、防震等安全性规范要求设计，热泵加热完全符合规范要求的防护和安全要求；各种设备的安装基础均采用锚固方法与建筑结构可靠牢连接，与建筑成为一体，符合抗震要求；热泵加热控制系统具有防漏电和可靠接地，管道穿墙、楼板及横跨楼房沉降缝均按要求加设套管并做防水处理，太阳能热媒循环管道按照要求的坡向、坡度制作安装；集热器、水箱、管道支架基础，均锚固在楼房的承重结构上，预埋件锚固按照规范要求进行防腐处理，并做好相关防水处理；水箱、泵类、阀类等设备在现场安装完毕均做水压试验及气密性试验和质检工作；各种管道分阶段进行水压试验，系统完工后，各分项调试合格后再进行总调试，确保系统的安全可靠。
2.4主要设备介绍
平板太阳能集热器（见图1）：集热器板芯流道材质为全紫铜，管带式结构，超声波焊接，吸热体涂层为太阳光谱选择性吸收涂层，吸收比0.86依0.02，发射比0.14依0.02，集热器隔热体为厚30mm优质超细玻纤棉，盖板采用低铁布纹钢化玻璃。
图1 平板太阳能集热器
优点：采用条带超声波焊接工艺，提高了传热效率，吸热体为条带，有效吸热面积大，有效阻碍集热器内部空气对流，减少热损失，板芯流道采用高纯厚壁铜管，承压能力强，不易腐蚀，采用直接系统加热，能抗冻，不结垢。融于建筑，外观更完美，超薄设计，易安装，与环境和谐统一。工艺先进，吸热带和管路通过超大型焊接实现金属间熔融结合，结合力强，热阻小、导热面积大。超声波焊接、全铜件密封，系统不易老化渗漏、耐空晒，免维护。
3安装效果（见图2）
图2 安装效果
4经济效益分析
4.4补充说明
1. 以该工程日供120t 热水计算，采用燃油炉热水系统、燃气锅炉热水系统、电锅炉热水系统、太阳能+空气源热泵热水系统四种热水系统作比较，结果表明：在产水量相同的情况下，使用太阳能+空气源热泵热水系统只需一年的时间即收回比使用燃油炉、电锅炉热水系统所增加的初期投资费用。
2. 一年以后，采用太阳能+空气源热泵系统较燃油炉系统每年可节约费用100万元以上。一般太阳能+空气源热泵系统中两种设备均可持续使用15年之久，燃油炉系统与燃气炉中燃烧机只有5年左右的寿命，电锅炉系统中的发热管只有3年左右的寿命。结果表明：采用太阳能+空气源热泵热水系统经济效益更加显著，使用寿命更长，更环保和安全，实乃热水工程之最佳选择。
3. 可以预测，随着传统能源保有量的减少，油价和电价将会进一步上涨，届时燃油炉、电锅炉、燃气锅炉系统年运行费用将比太阳能+空气源热泵系统年运行费用增加得更多。 （东莞市天尚太阳能有限公司 钟羡浆）
