热泵技术应用优缺点及发展动向论文_张岩宝

热泵技术应用优缺点及发展动向论文_张岩宝

浙江 杭州 310000

摘要:当前社会发展特别强调节能环保以及对资源的充分利用,热泵技术作为一种环保技术实现了对热能的有效利用。热泵技术在人们的生产与生活中应用还不是特别普遍,需要进一步加强对热泵技术应用优缺点的研究,并掌握热泵技术的发展动向,推动热泵技术的发展。本文在对热泵技术进行简要介绍的基础上,分析了热泵技术的应用优缺点,并全面的分析了未来热泵技术的发展趋势。

关键词:热泵技术;应用优缺点;发展动向

引言

当前社会发展过程中面临着诸多问题需要解决,主要体现在环境污染严重和能源危机等方面,各个国家都开始重视使用各种环保技术,热泵技术就是在这样的社会背景下发展起来的。热泵技术作为一种新型的环保技术,能够最大化的利用热能,具有较高的节能效益和环保效益。

1 热泵技术概述

热泵技术经过长期的发展已经获得了相应的发展经验,其中热泵是一种热能设备,可以将不能直接利用的地位热能转化为可以直接利用的高位热能,能够最大化的节约能源。热泵技术可以分为不同的技术类别,在具体应用过程中也要根据工程要求选用合理的热泵技术。对热泵技术的分类有不同的分类标准,总之热泵技术是一种可以长期发挥效益的技术,有着广阔的发展前景。

随着热泵技术应用手段的不断成熟,热泵技术获得了快速发展,各种热泵技术都得到了相应的应用。当前已经获得应用的热泵技术主要包括地源热泵技术和空气源热泵技术,热泵技术在应用时需要注意其系统组成。对于地源热泵技术而言,要加强对竖直地埋管换热器的数值模拟及新型转换器的研究,地源热泵技术在应用过程中逐渐形成了复合型的地源热泵技术,复合型的地源热泵技术适用于地埋管换热器换热能力不足的情况。地源热泵技术的应用需要科学的设计方案的支持,在此基础上可提高地源热泵技术应用的可靠性。对于空气源热泵技术而言,它是一种应用起来很方便且适用范围较广的热泵技术,但是空气源热泵技术在应用过程中要时刻关注空气温度的变化,空气源热泵的性能很容易受到温度变化的影响。因此,要加强低温下的空气源热泵技术的应用研究,找到可以抵抗空气温度变化的因素,扩大空气源热泵技术的应用范围。空气源热泵在应用过程中会形成霜且会产生较大噪声,因此需要加强针对空气源热泵技术的除霜研究和降噪研究。

2 热泵技术的应用优缺点

2.1 空气源热泵技术

空气源热泵技术是一种适用范围广泛的热泵技术,能够适应大多数的环境温度,除个别温度过低或温度过高的地气,其他地区都可适应。空气源热泵技术在进行供暖、制冷和供应热水等活动时同时能够发挥其他效益,主要包括更加便利的安装方式、更加低廉的工程成本和更加强大的运行性能等。空气源热泵技术对场地要求较低,不需要较大的场地,且易于安装和操作,维护人员在运行空气源热泵系统时也不需要进行复杂的操作,便于维护和管理。但是在应用空气源热泵技术时也需要关注相应的问题,譬如空气源热泵技术容易受到室外温度的影响,导致机组效率低下。此外,空气源热泵系统在运行过程中还会出现霜化,一旦空气源系统相关设备出现霜化,会导致室温的大幅度变动,并且会产生较大的运行噪音。基于空气源热泵技术应用时存在的问题,相关研究人员对当前的空气源热泵系统进行了改造,研发出了燃料驱动型空气源热泵系统,提高了能源使用效率,且能够适应不同温度的变化,提高系统运行稳定性。

2.2 水源热泵技术

由水源热泵技术衍生而来的水源热泵系统主要是通过水体这种介质实现对能量的提取与储存,并形成水体和建筑物之间的热量交换系统。水源热泵技术规避了空气源热泵技术中的易受环境影响的缺点,能够在不同的环境下运行,且具有较高的运行稳定性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆水源热泵技术在应用时也会遇到一些问题,主要是热泵系统中的水体容易发生水质变化和水温变化,尤其是地下水源热泵系统,更会影响地下水的水质,不利于当地的水文环境的保护。在使用水源热泵技术时,要处理好热泵系统中的水体,确保不出现水源污染和水体堵塞。

2.3 复合热泵技术

热泵技术在发展过程中随着能源转化需求的提高衍生出了复合型的热泵技术,主要的技术类型是太阳能与水源热泵系统的复合。该技术对生态环境的影响较小,但是会消耗较大的工程成本,在运行过程中可能会导致地下土壤热失衡等问题。在应用复合热泵技术时,必须结合其他的热补偿方式,确保土壤热平衡。

3 热泵技术的发展动向预测

3.1 热泵技术的发展历程回顾

热泵技术是一种和能源密切相关的技术,因此,热泵技术在历史中的每一次发展都与能源有关,对于能源匮乏地区,对热泵技术的需求更是呈现出白热化的状态,进而推动了当地的热泵技术的研究与发展。回顾热泵技术的发展历程可知,在日本和欧洲部分国家,由于能源缺乏,对热泵技术的研究工作进展较早,同时较为全面。热泵技术的发展初期始于20世纪90年代,而热泵技术的快速发展则是自21世纪以后,热泵技术的发展基本是和世界能源环境同步的。热泵技术在发展过程中离不开热泵制造技术的支撑,在热泵技术的不断进步的背景下,热泵制造技术和热泵机能也得到了显著的改善。热泵技术发展到现在基本呈现出良好的发展势头,和社会节能环保的发展目标相一致,有利于热泵技术的进一步推广应用,由此看来,热泵技术的发展已经形成了一个良性循环,未来的热泵技术的发展动向将更加明确、更加规模化。

3.2 热泵技术的未来发展趋势分析

结合热泵技术的发展历程可知,热泵技术始终是一种被社会需要的能源技术,因此在未来,热泵技术会有较好的发展趋势,基本可概括为以下几点:一是热泵技术将始终呈现上升的发展态势,且会保持较高的上升速度。随着社会经济的发展以及人们对环保技术的重视,越来越多的国家和企业将热泵技术作为重点应用技术,并大力推广应用,为热泵技术的提供了广阔的市场;二是未来关于热泵技术的研究将更多的集中在地源热泵、空气源热泵的高效化研究方面,且具有较大的提升空间。热泵技术在应用过程中需要关注不同地区对能源转化的需求,每一个地区都需要做好关于热泵技术换热器、热泵机组、系统控制优化及低温环境应用等方面的研究,要不断提高热泵技术的应用效能;三是更加关注热泵技术应用时的高效环保制冷剂的使用,根据气候公约对制冷剂的要求可知,在使用制冷剂时要严格避免使用现有的制冷剂,要使用新型高效制冷剂,并将其应用在热泵技术中;四是对复合式热泵系统的研究更加活跃,在应用热泵技术时主要是使用的能源是可再生能源,可再生能源实际上是一种低位热源,会影响热泵系统的运行效率,在应用热泵技术时要根据应用地区的实际情况采用复合型热泵技术,以提高热泵技术的节能环保效果;五是增多了关于不同热泵形式在不同建筑中的应用优化案例的研究,未来的热泵技术的应用将更加强调对热泵技术应用实际案例的研究,并在此基础上总结应用经验,提高应用效率。

结语

热泵技术在我国已经有了相关的应用案例,并获得了较多的应用经验,不同的热泵技术在应用过程中具有不同的优缺点,因此,在应用热泵技术的过程中要关注工程的实际热量需求,要使用合理的热泵技术,以供应足够的能源。热泵技术的应用范围广泛,可以应用在人们日常生活中的供热、制冷等方面,人们对热泵技术的需求不断增多,促进了热泵技术的纵深发展,更多复合型热泵技术应运而生,并获得了良好的应用效果。相关人员应重视对热泵技术的和其他节能技术相结合的研究工作,以开发出更加节能环保的热泵系统。

参考文献

[1]张希浩,张姝.热泵技术应用优缺点及发展动向[J].现代商贸工业,2017(28).

[2]孙春锦,吴荣华,孙源渊,郑记莘.污水源热泵技术研究进展及应用[J].节能技术,2015,33(06).

论文作者:张岩宝

论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期

论文发表时间:2018/5/24

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