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摘要:随着人们生活水平的不断提高及对生活质量及舒适程度要求的不断增强,建筑项目中的暖通空调应用越来越广泛。热泵技术是一种经济有效的节能技术,利用地热能、空气能、太阳能和污水能等新能源对建筑物进行制冷供热,能够降低暖通空调的能耗,对于节能环保具有显著效果。本文通过对新能源热泵技术的工作原理及在暖通空调领域的应用进行简单分析,并给出相应对策。
关键词:暖通空调;新能源;热泵技术;应用
随着我国社会的不断发展,人民大众的环保意识也在持续提升,新能源理念在社会很多领域都得到了一定的渗透。在行业中,暖通空调一直都是能源消耗以及环境污染的主要方面,为了改善这一问题,必须对传统的设计理念进行更新,紧紧把握可持续发展的要求,如此才能促进我国新能源的持续发展。
一、新能源热泵技术下暖通空调设计原则
暖通空调领域设计的原则大致可以分为以下三个方面:其一,新能源环保原则。新能源环保原则要求暖通空调设计在材料选用方面做到高质量、低污染、低能耗,最好选用新型新能源环保材料。同时还应考虑到材料的回收利用以及日常维护问题。其二,节能性原则。暖通空调是能耗较大的部分之一,送风、制冷以及取暖等各个程序都需要消耗巨大的能源。节能性原则要求暖通空调设计应尽可能地降低能耗。其三,循环使用原则。循环使用原则要求暖通空调设计能够充分地利用能源,对系统内利用不充分或是未使用的剩余能源进行回收利用,促进能源使用率的提升,以此实现能源成本的降低,同时适当减少对自然环境的污染。地二、地源热泵
1.工作原理
我国对于热泵系统工程技术也有着相应的规范标准,其中地源热泵系统中包括了水源热泵机组,地热能交换系统以及建筑物内系统等多个部分。针对冬季供暖以及夏季制冷上,采用地源热泵也可以更好的提高其热转换的效率。压缩机对冷媒做功的情况下,气体和液体之间就会形成转换,这样所产生的热量会通过风机盘管吸收而输送到需要供热的空间内;在压缩机对冷媒做功并且对调节阀门改变冷媒流向的情况下,蒸发器内的冷媒会将空间内的热量传送的冷媒当中,这样在将热量进行循环后,从而形成热转换的效果。
2.地源热泵的特点
地源热泵具有清洁环保、节能高效的特性。地源热泵空调系统与传统电能取暖相比电能消耗降低70%,在运行过程中既不消耗水源,也不会向水源、空气中排放污染物质。地源热泵机组零部件小、结构紧凑,节省建筑空间。地源热泵系统较为简单,运行安全可靠性高,维护成本低,使用寿命长。
3.地源热泵分类
(1)地下水热泵。作为地源热泵的一种,地下水热泵在现实中的使用范围最为广泛。地下水热泵使用的热源是地下深井水。因为地下深井水的深度较大,季节和地表温度变化对水温的影响不大,处在一定深度的深井水,其水温甚至常年不发生改变。正因为其良好的隔热和蓄热性能,深井水才被应用到热泵上来。
(2)土壤源热泵。土壤源热泵也称为大地耦合热泵,与传统的空气热泵相比,它具有非常大的优势,深度很大的土壤在温度上没有大的波动,地表的空气和水则完全不具有这个特点。即使地表空气温度发生大的波动,对土壤温度也不会发生大的影响,所以,土壤比空气更适合作为热源,它能有效保证热泵系统的稳定性。
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(3)地表水热泵。地表水热泵使用的热源是地表的河流、湖泊水等。地表水与地下水最大的区别就是,地表水的温度受天气影响的很大。冬季的气温较低,只使用热泵可能不会满足建暖通空调系统供热所需的热量,所以,必要的时候可安装双联热泵采暖系统。
三、暖通空调领域新能源热泵技术应用分析
1.新能源热泵技术在暖通空调领域地源热泵的应用技术
地源热泵在暖通空调领域中的应用主要是以地表水、地下水及岩土体为低温热源,其供热空调系统主要是由地热能交换系统、水源热泵机组、建筑物内系统等组成,地源热泵系统不仅能达到制热的效果,还同时具备制冷系统,地源热泵系统以一个系统的优势战胜了锅炉及空调两个系统。此外,地源热泵还能为居民提供生活热水使用,其在运行的过程中通过将少量的高品位能输入进去达到将低温环境中的热能转移至高温环境中的目的,以此实现为建筑制冷供热的效果,降低了能耗,提高了工作效率。其制冷系统主要是通过压缩机对冷媒做功并调节阀门改变冷媒流向达到制冷效果;其供暖系统主要是通过压缩机对冷媒做功使其进行由气转向液体的循环达到供暖的效果。地源热泵具有环保、节能性能好及清洁程度高等特点,相对于传统的电能取暖系统电能消耗降低了7成左右,在运行过程中不会向空气及水源排放任何污染杂质,不会消耗水源,系统较为简洁,结构紧凑,有效的节省了建筑空间,使用寿命较长,维护成本较低。
2.太阳能节能新能源热泵应用技术
阳能属于可再生能源的一种,总量巨大且不存在使用限制,将其应用到暖通空调设计中可以很好地体现出环保、节能等原则。现阶段,太阳能在暖通设计中最常见的应用就是太阳能供暖系统。其主要是通过集热器、换水箱以及其它加热设备的科学配置将太阳能转化为热能,经过一定的处理之后输送到系统换热中心,之后转换为热水输送到地板采暖系统。太阳能供暖系统可以根据室内实际温度进行实时调节。但是在阴雨天气,供暖系统则是通过燃气辅助进行加热。这样既能够为居民提供温暖舒适的生活环境,同时还具备热水供应功能,为人们的起居生活带来了极大的便利。由此可见,太阳能节能新能源热泵应用技术在暖通空调设计中的应用能够极大得减少生产成本、降低环境污染、节省能源消耗。
3.新能源热泵技术在暖通空调领域污水源热泵的应用技术
污水源热泵技术从城镇化建设发展中应运而生,成为一种“新能源”利用技术。城市污水全年温度变化小,相对江河水温度稳定,具有良好的热能特征。污水源热泵是以城市污水为冷热源,利用热泵原理提升能量为建筑物制冷供热的节能设备。在一定程度上缓解了当前能源与环境的紧张形势。污水源热泵能够有效回收城市污水的废热,利用热泵技术既可以制冷又可以供暖,省去了锅炉系统和冷却塔等设备。运行过程中不向环境排放任何废水、废渣和废气,节能环保效果显著。目前污水源热泵技术的应用还有许多技术问题亟待解决,如污水水质处理、污水堵塞及换热器污染结垢等。
结束语
我们可以了解到利用新能源热泵技术能够大幅度降低暖通空调的能耗,不仅极大提高了能源的利用效率,还不会对生态环境造成过大的影响,实现人与自然的和谐统一。但是无论是哪种新能源热泵技术,都是优点和缺点并存的,这需要技术人员不断对新能源热泵技术加以改进。
参考文献
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[2]曹贺平.暖通空调领域新能源热泵技术应用思考[J].智能城市,2017,3 (10):24-26.
[3]叶文波.谈暖通空调领域新能源热泵技术应用[J].山西建筑,2017,43 (22):179-181.
论文作者:王飒
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/4
标签:热泵论文; 新能源论文; 源热泵论文; 暖通空调论文; 系统论文; 技术论文; 污水论文; 《防护工程》2019年第4期论文;