◆于 良 许新中 吴艳元 董珊珊

1 现有技术所存在的缺点

现有的单一性太阳能供暖系统结构简单，运行可靠，但阳光集热密度较低，需要较大的太阳能集热器采光面积，由于天气的变化需要较大的储热水箱，因为供热周期较短，往往会出现冬季供热不足，夏季供热过剩的现象，无法实现季节性储能。

当前的太阳能供热系统虽然也设置有热泵、电、燃气辅助供热、降温装置，但是并没有对其释放的热量进行收集利用，因此造成一定程度的浪费，导致整体能源利用率较低。

目前太阳能集热器获取太阳辐射能转化热量，通过管路系统送至室内进行采暖。夏季过剩热量储存在储热水箱内。当太阳能集热器收集的热量小于供暖负荷时，由储存的热量来补充，若储存的热量不足时，由备用的辅助热源提供。较大的集热器组件和较大的水箱提高了投资成本，占地面积较大。

由于太阳能季节性不均衡特点，直接利用太阳能采暖受到限制，单纯地源热泵系统在北方地区使用，由于采暖和制冷所需热量严重失衡，会导致土壤热量得不到补充，而至地源热泵系统运行几年后运行费用升高或机组无法启动。

因此，有必要对现有太阳能供热系统的结构进行改进，使其对太阳能、蓄热、热泵、光伏技术得到综合利用。

2 系统装置的设计思想

该系统装置的设计在于克服现有太阳能和热泵利用方面的缺陷，提供一种将太阳能、热泵、土壤跨季节蓄热、光伏照明等新能源综合利用的新技术，该技术可将夏季太阳能转换成的热能储存到地下的土壤中，冬季再将储存在土壤中的热能释放到室内。……