关键词 水源热泵;酒店供热系统;节能环保
1 水源热泵技术的源头和现状
水源热泵技术最开始是由一个瑞典人发明的,他在20世纪初就申请了相关专利,在欧洲及美国的一些国家中,水源热泵正式被商业化运用在酒店暖通工程中也不过二十几年的历史。我们的国家发展到现在,大约有近二十年的相关工作认证,但是发展状况非常好,不少高等学府和企业都由专门的实验室进行研究和学习相关技术及施工经验,截至目前,我们国家已经有了较为成熟的水源热泵技术,同时也完工了不少代表项目,更多的企业开始认知并使用这项技术,其中酒店暖通系统就是代表的例子。可以想见,依靠我国的创新实践能力热泵技术会进步得更快且兼具中国特色[1]。
2 水源热泵技术工作原理及分类
2.1 工作原理
我们由热力学第二定律可知:热能能够自发地从温度较高的问题传送到温度较低的物体,如果想让热量由低温物体传到温度较高的物体就要做功,水源热泵技术就是能够将热量从低温物体传送到高温物体,同时消耗较少量的电量并借助自然中的能量向使用者提供能量,这就是水源热泵技术所提供的能量是高于它需求的能量,这项技术是充分有效利用能量的一项很有意义的创举。
2.2 热泵技术分类
我们平时所说的热泵技术可按照供能方式分为气源、水源和地热源三种:
(1)气源热泵就是我们平常所说的风冷热泵,这种供能方式的热源是大气气体,这种供能系统是现在日常生活中使用最多的热泵系统,在生活中非常常见[2]。然而,我们的祖国北方在冬天非常寒冷,这种供热方式由于温度的影响,蒸发装置会被冻住从而导致了供热效率变低。所以该种供热方法还是更适用于我国供暖分界线以南、冬季溫度总体较高的地方使用。
(2)地源热泵的作用机理就是把水管子埋在土里,汲取土地里的地源热来实现供暖的目的,因为一年四季中土壤温度温差不大,所以这种热泵的供暖效果比较稳定,但是因为地源热泵的施工难度太大、投资也很高、对地理位置的要求也比较苛刻,我们的国家现在没有大范围使用这种热泵技术。
(3)水源热泵因为丰富的水源种类成为我国适用范围最广的供热形式,这种热泵使用了江河、湖泊、地下水源等作为媒介,在天气较冷的时候,热泵吸收水源中的能量向居住场所提供热量,在夏天的时候该系统将在建筑中吸收到的热量传送到水中,从而降低居住区域的降温。水源热泵在实际使用中多数使用地下水作为媒介,这由经过外面的水管和水阀的转换来改变夏季和冬季供暖制冷的需求转换,达到冬天取暖,夏天制冷的效果。下文所说的酒店暖通工程正是用了这一原理。
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3 水源热泵技术在酒店暖通系统中的应用及特点
3.1 酒店暖通系统概况
酒店暖通系统要根据酒店的具体情况拟定施工方案,总体来说要选择地质结构良好、土质松散透气性好的地方,这样的地质条件有利于地下水源的流通。对于地下水源的选择,要选择水质良好且水面较平类型的水。地质的孔隙在降雨降水阶段也可以很好地流入地下水,补给地下水源。此外,水源的流向也要充分考虑。
施工过程中,由于掘地的深度逐渐加深,不同地质层对于水源的抽水量不同,应当根据具体情况挖掘蓄水池和水井,按照合理的比例设置水循环系统[3]。施工完结之后要进行抽水实验,保证施工项目的抽水井的出水量,同时也要考虑到枯水期和丰水期的差异,做出根据水量不同的具体调整。
我们根据某南方地区的酒店暖通系统在使用期间不同季节的抽水井的温度统计可以看出,每年水井温度最低的时候是三四月份,此时水源热泵开始承担制冷工作,经过大半年的使用,在每年的十二月份水体温度达到了最高点,此时,酒店暖通系统开始运行供热系统。四季之中循环往复,就可以保证在整个年份中酒店的温度保持在一个相对稳定的范围之内。并且,由于地下水源的水质优良,酒店暖通系统设备的损害也被降到了最低,这些水源还可以为游客和酒店工作人员提供生活用水,这样就是一整套绿色环保的供暖制冷系统的运行方式[4]。
3.2 酒店暖通系统的特点
(1)节约能源,成本较低。水源热泵技术能够实现高效率低能耗地供暖制冷,在供暖阶段,人们从地下水源获取热量的过程可以看作是煤炭燃烧或汽油供热的过程,而水源热泵供能所需要的能源仅仅是地下水源,这个陈本远远低于煤炭和汽油,因此,成本低廉是水源热泵最突出的特点。
(2)一套设备两种用途全年可用。酒店暖通系统所利用的水源热泵技术在冬天可以取暖,夏天可以制冷,维持整年的温度恒定,这就达到了一套设备两种用途的目的提高了设备的利用率。
(3)设备占用地小,便于操作。水源热泵机组同时具有q取暖和制冷的能力,这就使得占用位置大大缩小,方便安装在各种地方,同时没有其他取暖方式使用的煤油燃气等燃料,大大提高了安全性。这类系统通常采用电脑智能化操作和管理,工作人员只需适当监控和维护即可,降低了机组的使用门槛,更加方便操作。
4 结束语
利用水源热泵技术的取暖供热系统不仅可以被使用在酒店暖通系统中,还可以在写字楼、住宅楼、学校等地当作暖通系统使用,对于这些地点,地下水源热泵必然是良好的取暖制冷方式,在一些没有集中供暖的地方,设有这类系统的地方,人们可以充分感受到冬暖夏凉的舒适体验,而且由于没有取暖费和夏季电费,生活成本也降低了不少,同时,还可以使用这些水源作为生活用水,为人们的生活带来了巨大的便利。
参考文献
[1] 孙强.浅谈水源热泵技术的国内外发展现状及趋势[J].佳木斯大学学报(自然科学版),2007,25(3):433-434.
[2] 丁卫东,袁鲁滨.水源热泵技术在供热空调工程中的应用[J].节能,2002,(5):25-27.
[3] 郑峰.水源热泵技术在节能建筑中的应用[J].建筑节能,2007,35(6):10-12.
[4] 王晓燕,史曙光.水源热泵技术的原理及应用[J].福建建材,2009,(2):88-89.
论文作者:贾广胜
论文发表刊物:《建筑科技信息》2019年第1期
论文发表时间:2019/9/27
标签:水源论文; 热泵论文; 技术论文; 酒店论文; 暖通论文; 系统论文; 温度论文; 《建筑科技信息》2019年第1期论文;