论文导读：昆明站太阳能热水系统采用空气热泵辅助加热系统，即在阴雨天日照不足热水用量特别大时，单纯依靠太阳能板不能满足使用要求时，启动辅助加热系统。
关键词：太阳能热泵，热水系统
1.概述
昆明火车站（主站房）工程，地下一层地上九层，该工程从二层以上分东西两栋，两楼间净距为31.8米，在屋面层以上设计的钢网架造型横跨东西两楼，气势磅礴。
主站房的热水供应热源为太阳能，平板型太阳能集热板全部安装在主站房的最高点―钢结构网架的顶板上，空气热泵（辅助加热设备）
及水箱、水泵等设备安装在结构九层顶板屋面上，制备的热水由储水箱（1＃、2＃、3＃共三台）供给乘务员公寓各卫生间。
本工程中太阳能为主加热系统，当主加热系统不能满足使用要求时，启动热泵辅助加热系统。为保证一开水龙头即有热水，在热水的回水总管上设回水泵。该系统太阳能集热板内水流采用强制循环方式，通过控制柜内模块参数设定，可以实现定温启动循环、定温停止循环、冬天过冷自动保护、定时运行和手动控制等功能。
2.太阳能集热板
昆明地处云贵高原中部，地理位置为东经120°45′、北纬25°2′。市中心海拔1,891米，属于低纬度高原山地季风气候，由于受印度洋西南暖湿气流的影响，日照长、霜期短，太阳能是取之不尽、用之不竭、无污染、无噪音、无废物废气排放的环保经济型能源。
平板型太阳能集热器的工作过程是阳光透过玻璃盖板照射在表面有涂层的吸热板上、吸热板吸收太阳辐射能量后温度升高，将热量传递给集热器内的工质，工质温度升高后，作为有用能量输出，盖板则起产生温室效应的作用，避免热量损失提高集热器的热效率。
考虑全年使用，重点考虑冬季的热效率，根据公式a=当地纬度+(5―10°)，本工程选用集热器倾角为30° ，朝向为正南。
平板型太阳能集热板分东西两区对称分布，每区112块（每块尺寸1500*1000），为了使集热板在视觉上不超出网架，采用了如左示意图所示的排列方式，尽量使板布在棱形网架屋面的内部。
  考虑到最长一排的太阳能集热板有28块之多，从水力学的角度，为了充分利用集热板内的水，提高集热板的效率，采取了每隔7块板加一封堵的措施，示意图如下：
3.热泵辅助加热系统
昆明站太阳能热水系统采用空气热泵辅助加热系统，即在（1）阴雨天（2）日照不足（3）热水用量特别大时，单纯依靠太阳能板不能满足使用要求时，启动辅助加热系统。
空气热泵是一种能从自然界的空气中获取低品位热，经过电力做功，输出能用的高品位热的设备。本工程中采用的空气热泵设备包括热泵主机和换热储水箱两部分（一体式），热泵主机部分包括风冷式蒸发器、压缩机及膨胀阀；换热水箱为内置冷凝管的储热水箱；冷媒在蒸发管内吸收环境空气中的热量，通过热泵循环由冷凝盘管在水箱内释放热量，加热设备水箱中的水，再通过管路系统上的循环水泵将热水输送到储水箱。
空气热泵具有如下优越的工作特点：
1）运行成本低。热效率高，COP值大天3；运行费用低，节省2/3的电热电费，节省1/2的煤气费。
2）节能环保。降低热污染，系统运行无环境污染；吸取大自然空气中的热能，间接利用完全清洁的太阳能。
3）安全可靠。系统运行无燃烧，免除易燃、易爆的危险；水箱无电运行，无漏电、触电危险。
4）热水补偿速度快。每小时可获得温升40℃的热水155L，快速满足大量热水供应的要求。
5）低温性能强。特殊防霜设计，提高冬季运转性能，-7℃的低温条件下，系统COP值仍可保持2.1。
6）使用寿命长
热泵机组通过1万小时无故障运行测试，性能可靠；外壳材料经多重防腐处理，经久耐用；系统维护便利，维护费用低。
为防止18台热泵同时启动产生过大的启动电流，通过设备本体控制器中的延时电路（延时时间可调）来顺利启动设备。
4.电气自控
通过1～6＃探头与控制柜的联结，可以实现如下自动控制功能。
4.1太阳能系统
4.1.1温度数字显示
通过1＃、2＃、3＃储水箱上的三个传感器探头，能将各水箱的温度直观的采用数字方式显示于箱体上。
4.1.2定温启、停
通过在集热板最后一块循环板末端安装的传感器探头，与控制柜内模块生成一个自动控制系统，根据实际需要，通过在面板上设定上、下限温度值（如60℃启，55℃停），当集热板内热水达到上限温度值时，即自动启动循环水泵，将集热板内的热水输送到储水箱，将储水箱内温度较低的水充入集热板；随着低温水的注入，传感器处探头处的水温逐渐降低，降至下限温度值时，自动停止循环水泵。
4.1.3冬天过冷自动保护
在控制箱内将过冷保护温度设定上、下限值（如6℃停，3℃启） ，在冬天温度逐渐降低时，当传感器探头处温度达到下限设定温度值时，自动启动循环水泵将储水箱内相对温度较高的水充入集热板内；当传感器探头处温度达到上限设定温度时，循环水泵自动停止。
此系统与定温启停系统共用同一传感器探头，分开独立工作。
4.1.4定时运行
太阳能集热板循环水泵，可以每天设定六组以内的工作时间段，设定时间外时段该水泵不工作，主要是指夜间。
所有循环水泵均可手动控制
4.2热泵自控
4.2.1定时运行
空气热泵可以每天设定六组以内的工作时间段。
4.2.2启停时机可调
分别可以以1＃、2＃、3＃储水箱的温度为标准启停热泵。
4.2.3定时启、停
通过每台热泵本体自带的控制面板，设定热泵的启、停温度值，每台热泵均有一台循环水泵，联锁于该控制面板。
4.3当回水总管内水温低（高）于设定温度时，回水泵启动（停止）循环。免费论文网。
李善松
（中铁建工集团有限公司西南分公司 贵州贵阳 550002）
1.概述
昆明火车站（主站房）工程，地下一层地上九层，该工程从二层以上分东西两栋，两楼间净距为31.8米，在屋面层以上设计的钢网架造型横跨东西两楼，气势磅礴。
主站房的热水供应热源为太阳能，平板型太阳能集热板全部安装在主站房的最高点―钢结构网架的顶板上，空气热泵（辅助加热设备）
及水箱、水泵等设备安装在结构九层顶板屋面上，制备的热水由储水箱（1＃、2＃、3＃共三台）供给乘务员公寓各卫生间。
本工程中太阳能为主加热系统，当主加热系统不能满足使用要求时，启动热泵辅助加热系统。为保证一开水龙头即有热水，在热水的回水总管上设回水泵。该系统太阳能集热板内水流采用强制循环方式，通过控制柜内模块参数设定，可以实现定温启动循环、定温停止循环、冬天过冷自动保护、定时运行和手动控制等功能。
2.太阳能集热板
昆明地处云贵高原中部，地理位置为东经120°45′、北纬25°2′。市中心海拔1,891米，属于低纬度高原山地季风气候，由于受印度洋西南暖湿气流的影响，日照长、霜期短，太阳能是取之不尽、用之不竭、无污染、无噪音、无废物废气排放的环保经济型能源。
平板型太阳能集热器的工作过程是阳光透过玻璃盖板照射在表面有涂层的吸热板上、吸热板吸收太阳辐射能量后温度升高，将热量传递给集热器内的工质，工质温度升高后，作为有用能量输出，盖板则起产生温室效应的作用，避免热量损失提高集热器的热效率。
考虑全年使用，重点考虑冬季的热效率，根据公式a=当地纬度+(5―10°)，本工程选用集热器倾角为30° ，朝向为正南。
平板型太阳能集热板分东西两区对称分布，每区112块（每块尺寸1500*1000），为了使集热板在视觉上不超出网架，采用了如左示意图所示的排列方式，尽量使板布在棱形网架屋面的内部。
考虑到最长一排的太阳能集热板有28块之多，从水力学的角度，为了充分利用集热板内的水，提高集热板的效率，采取了每隔7块板加一封堵的措施，示意图如下：
3.热泵辅助加热系统
昆明站太阳能热水系统采用空气热泵辅助加热系统，即在（1）阴雨天（2）日照不足（3）热水用量特别大时，单纯依靠太阳能板不能满足使用要求时，启动辅助加热系统。
空气热泵是一种能从自然界的空气中获取低品位热，经过电力做功，输出能用的高品位热的设备。本工程中采用的空气热泵设备包括热泵主机和换热储水箱两部分（一体式），热泵主机部分包括风冷式蒸发器、压缩机及膨胀阀；换热水箱为内置冷凝管的储热水箱；冷媒在蒸发管内吸收环境空气中的热量，通过热泵循环由冷凝盘管在水箱内释放热量，加热设备水箱中的水，再通过管路系统上的循环水泵将热水输送到储水箱。
空气热泵具有如下优越的工作特点：
1）运行成本低。热效率高，COP值大天3；运行费用低，节省2/3的电热电费，节省1/2的煤气费。
2）节能环保。降低热污染，系统运行无环境污染；吸取大自然空气中的热能，间接利用完全清洁的太阳能。
3）安全可靠。系统运行无燃烧，免除易燃、易爆的危险；水箱无电运行，无漏电、触电危险。
4）热水补偿速度快。每小时可获得温升40℃的热水155L，快速满足大量热水供应的要求。
5）低温性能强。特殊防霜设计，提高冬季运转性能，-7℃的低温条件下，系统COP值仍可保持2.1。
6）使用寿命长
热泵机组通过1万小时无故障运行测试，性能可靠；外壳材料经多重防腐处理，经久耐用；系统维护便利，维护费用低。免费论文网。
为防止18台热泵同时启动产生过大的启动电流，通过设备本体控制器中的延时电路（延时时间可调）来顺利启动设备。
4.电气自控
通过1～6＃探头与控制柜的联结，可以实现如下自动控制功能。
4.1太阳能系统
4.1.1温度数字显示
通过1＃、2＃、3＃储水箱上的三个传感器探头，能将各水箱的温度直观的采用数字方式显示于箱体上。
4.1.2定温启、停
通过在集热板最后一块循环板末端安装的传感器探头，与控制柜内模块生成一个自动控制系统，根据实际需要，通过在面板上设定上、下限温度值（如60℃启，55℃停），当集热板内热水达到上限温度值时，即自动启动循环水泵，将集热板内的热水输送到储水箱，将储水箱内温度较低的水充入集热板；随着低温水的注入，传感器处探头处的水温逐渐降低，降至下限温度值时，自动停止循环水泵。
4.1.3冬天过冷自动保护
在控制箱内将过冷保护温度设定上、下限值（如6℃停，3℃启） ，在冬天温度逐渐降低时，当传感器探头处温度达到下限设定温度值时，自动启动循环水泵将储水箱内相对温度较高的水充入集热板内；当传感器探头处温度达到上限设定温度时，循环水泵自动停止。
此系统与定温启停系统共用同一传感器探头，分开独立工作。
4.1.4定时运行
太阳能集热板循环水泵，可以每天设定六组以内的工作时间段，设定时间外时段该水泵不工作，主要是指夜间。
所有循环水泵均可手动控制
4.2热泵自控
4.2.1定时运行
空气热泵可以每天设定六组以内的工作时间段。
4.2.2启停时机可调
分别可以以1＃、2＃、3＃储水箱的温度为标准启停热泵。
4.2.3定时启、停
通过每台热泵本体自带的控制面板，设定热泵的启、停温度值，每台热泵均有一台循环水泵，联锁于该控制面板。免费论文网。
4.3当回水总管内水温低（高）于设定温度时，回水泵启动（停止）循环。
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