摘要：针对集中供气型沼气工程加温需求和地源热泵式系统存在地下侧土壤温度回补问题,提出了太阳能-地源热泵复合式沼气池加热系统（ISGSHPS）,并从经济和环保两方面将该系统与地源热泵和电热膜加热系统进行分析比较得出系统的最优太阳能集热面积。结果表明：最优集热面积主要与每年总加热时间、电价有关。系统最经济加热时间段为每年10月至次年5月;在电价低于0.5元/（kW.h）时,ISGSHPS不如单独的地源热泵系统经济;在电价0.5~1.0元/（kW.h）和高于1.0元/（kW.h）时,ISGSHPS的最优集热面积分别为24 m2和32 m2。目前,最合理的太阳能投资面积为24 m2,生命周期为20年的ISGSHPS相对地源热泵和电热膜系统总节约费用分别为10 830元和59 244元,CO2减排量约为74 t和266 t,有较大的投资潜力。

关键词：太阳能集热器 地源热泵 沼气 生命周期节约费用法 优化 

单位：同济大学机械工程学院 上海200092 同济大学现代农业科学与工程研究院 上海200092