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在我国,有将近70%的地区需要供暖,而这些地区绝大部分都以煤为主要燃料,这无疑加剧了化石能源的消耗和对自然环境的污染。在此背景下,本文对一种新型的节能、环保性供暖系统——太阳能-土壤源热泵(Solar-Ground Source Heat Pump, SGSHP)供暖系统进行研究。该系统是以太阳能作为主要热源,以土壤热作为辅助热源,把春夏秋三季收集到的太阳热利用地埋管换热器蓄存于地下土壤之中,冬季利用热泵机组提取出来和太阳能集热系统联合供暖,有效地实现了热量的移季利用。本文首先从实验出发,介绍了SGSHP供暖系统三大重要的子系统,并通过板式换热器与热泵机组将其两两组合,形成三种不同的运行模式;其次将理论联系实际,建立了SGSHP供暖系统各部分的数学模型,并通过温度参数控制各部分的开关,以形成上述所讲的三种模式;再次把SGSHP供暖系统运行一年的模拟结果同实验结果进行对比,选取其中能够说明问题的代表性温度具体分析,以验证上述所建模型的合理性;本文的重点,即对SGSHP供暖系统关键设备进行优化,主要优化参数有太阳能集热器的倾角、面积和热泵功率,并以系统平均COP、关键设备优化影响的系统成本费变动值、土壤蓄取热量不平衡率和室内温度不保证率四项作为综合评价指标,确定的最终优化结果为:太阳能集热器倾角54°、面积53m~2,热泵机组输入功率2.2kW。SGSHP供暖系统是一种新型的供暖系统,由于经济性等原因,目前该系统在实际中还不可能得到广泛的应用,但是随着常规能源的日益枯竭、能源价格的逐渐上涨、环保压力的不断增加,同时还由于太阳能热水技术、土壤跨季节蓄热技术、地板辐射供暖技术的不断完善,集热器价格的下降等,SGSHP供暖系统必将成为一种非常有竞争力的供暖方式。本文的工作可以为今后SGSHP供暖系统的应用提供理论基础和技术支持。