1 绪论1.1 课题背景及目的新能源的开发与节能是解决能源短缺的两个关键途径，太阳能供热系统因其突出的节能与环保特点而具有广泛和美好的前景。随着经济进展和科技进步，世界能源消费量的大幅度增长，能源和环境成为当今世界突出的两大社会问题。人类社会目前消费的能源，包括建筑用能，主要是煤炭、石油和天然气等石化能源。这些能源，资源有限，不可再生，终究要枯竭。而且传统能源，像煤、石油等，会对环境造成严重的污染。我国的能源消耗量大，利用率低，据统计20世纪80年代我国能源系统总的能源利用率只有30％，比国外先进水平低近20个百分点。而且随着生活水平的不断提高，人们对自己居住环境条件的舒适性要求越来越高，从而造成建筑能源的消耗不断增加，据统计建筑能耗已占社会总能耗的30％～50％，太阳能供热系统在建筑中的应用将成为能源利用可持续进展和节约能源的重要措施之一，人们把能源利用的重点转移到可再生能源的开发和利用上来。太阳能以其取之不尽、廉价、安全、无需运输、清洁无污染等特点受到人们的重视，光热、光电、光化学等太阳能利用技术已迅速地进展起来。由于太阳能受季节和天气影响较大、热流密度低，导致各种形式的太阳能直接热利用系统在应用上都受到一定的限制。随着生活水平的提高，热用户对于供热的要求也越来越高，太阳能利用的一些局限性日益显现出来：在太阳辐照时间少的国家和地区，其应用受到很大限制；白天集热板板面温度的上升会导致集热效率下降；而在夜间或阴雨天没有足够的太阳辐射时，无法实现全天候的连续供热，如采纳辅助加热方式，势必又要消耗大量的其它能源；其加热周期较长；通常规的太阳热水器需要在房顶设水箱，在夜间气温较低时，储水箱和集热器向外界散热造成大量的热量损失。为克服太阳能利用中的上述问题，人们不断探究各种新的更高效的能源利用技术，太阳能热泵技术在此过程中受到了相当的重视，因其结构简单，工作可靠，效率较高而被广泛采纳。因此讨论与合理利用太能能热水系统是我国能源开发利用的重要任务。1.2 目前讨论现状早在 20 世纪 50 年代初，太阳能热利用的先驱者 Jodan 和 Therkeld 就指出了太阳能热泵的优越性，即可同时提高太阳能集热器效率和热泵系统性能。随后，日本、美国、瑞典、澳大利亚等发达国家纷纷投入了大量的人力、物力对太阳能进行深化的讨论与开发，在各地实施了多项太阳能示范工程，例如宾馆、住宅、学校、医院、图书馆以及游泳馆等，取得了一...
