暖通空调领域新能源热泵技术的应用

发表时间:2021/9/3   来源:《建筑实践》2021年第40卷第4月11期   作者:吴茂田1 张庆2
[导读] 热泵技术主要是一种增温装置,使水泵能够将热量从低温环境传递到高温地区。
        吴茂田1   张庆2
        1山东忠才建筑安装工程有限公司
        2莱芜凤凰建工集团有限公司
        摘要:热泵技术主要是一种增温装置,使水泵能够将热量从低温环境传递到高温地区。热泵技术在运行时会消耗部分能源,有效利用环境中储存的能源,结合使用温度,降低热泵设备的能耗,并将热泵设备的能耗降低到其原始能耗的三分之一热泵的原理与两个冷却程序相同,其系统设备组成与应用性能一致。
        关键词:暖通空调;新能源;热泵技术
引言
        近年来,随着建筑标准的不断提高,绿色建筑、节能建筑技术的发展要求、基于热泵技术的高能效优势、清洁性和环境保护越来越多地被用于空调和本文件简要分析了广泛使用的几种热泵技术,同时考虑到气候条件、地理环境、规划条件、经济条件以及节能和环保要求。
1热泵技术应用原理
        1.1供暖原理
        在能源热泵技术的众多作用中,供暖占据了主导地位。制冷剂、压缩器、冷凝器等相互协调工作实现供暖工作,完善前期工作对供暖工作的开始至关重要。供暖工作所需的原料可由置于热泵系统中制冷回路的制冷剂提供。检查热泵系统的电路设备的主要原因是整个热泵系统各环节的相关设备都需要通过电流驱动,压缩机在通电之后便开始运行。制冷剂压缩成高压高温气体需要压缩机来实现,在通电之后便进入高速运行,压缩机在运行过程中会产生强大的吸力,然后压缩机可以利用吸力把制冷剂转化成具有较高温度和气压的气体。供暖过程中的冷凝效果主要是由冷凝器产生的,冷凝器可将制冷剂转化为制冷液体,而后蒸发器接收冷凝器产生的制冷液体。传热系统与蒸发器是相互连接的,传热系统中产生的热量可利用蒸发器中的制冷液体吸收,从而完成系统的热交换。一般情况下,高温气体在完成热交换后形成,温度可达到90℃,而后再利用冷凝器将热量传递给空调的终端。
        1.2制冷原理
        热泵系统冷却的工作原理相当于加热过程。一般来说,制冷剂循环保持不变,转换阀进行调整,将室内空调终端连接到两个传热系统。在室内空调背面,用蒸发器更换原来的冷凝器,将室内热源传热系统连接到冷凝器端口。地源热泵制冷方案的实施过程利用一个冷凝器和两个地下水资源实现空气热交换。在蒸发器持续吸热的基础上,制冷剂将液体转化为气体,热交换过程循环进行,实现制冷效果。地球源热泵在冷却过程中交换的脱硝能源可用于家庭用水所需的热量,废水的热水可大大减少能源消耗,确保最大限度地利用热量.
2热泵技术的特点
        2.1经济性
        热泵技术相比于传统的加热技术,经济性是其最大的优势。传统的加热技术通常使用石油和煤炭等作为加热能源,其不仅需要较高的经济成本,也属于无法再生的能源,这与我国所坚持的可持续发展战略和保护环境的理念相悖,也影响了我国能源结构的调整。但个别企业中若还未放弃石油和煤炭等加热原料,不仅会增加企业的运行成本,还会加重对环境的影响,提高环境治理成本。新能源热泵技术的运用能降低企业的运行成本,提高企业的收益和市场竞争力。新能源热泵技术的使用不仅具有经济性,不受周围环境的干扰影响,还具备便利性。地源热量不仅具有较大的储存量,还便于采集和使用。此外,热泵技术具有较大的投资收益,并且回收期也较短。污水源热泵的回收期可分为静态和动态两种,前者大约3年,后者约为4年,内部收益率可达到21%。因此,热泵技术较传统暖通空调的应用系统而言更具经济性。
        2.2环保性
        新的热泵技术比其他热泵技术更环保。在传统供暖方式中,供暖主要是临时供暖,在没有其他条件的情况下,新能源热泵新技术造成的污染较小。地热能加热的使用比供暖的用电清洁约60%。

即使将陆源热泵技术与更加环保的大气源热泵技术相比较,陆源热泵技术造成的污染也大大减少。环境保护是热泵新技术的最典型特点,它利用了这一优势,并在空调和空调领域继续发展。
3暖通空调领域中新能源热泵技术的应用
        3.1空气源热泵技术
        空气源热泵技术早些时候引进国内,自1950年代以来在国内得到广泛应用。空气源热泵技术的环境和经济效益更大,因为所使用的空气资源在大自然中是不可耗竭的,而且具有某些独特的特性。从经济效益的角度来看,多年来,由于采用了较少受地理、环境和时间因素限制、成本较低的重复技术,整个系统的业务效率不断提高。因此,该技术可用于功能性建筑和主要公共场所。近年来,随着中国北方几个省市实行煤炭发电政策,热泵系统也得到广泛应用。但是,空气源热泵技术在应用中也存在以下缺陷。一是空气源热泵技术的输出热量低,难以满足实际热负荷需求;二是当源热泵在低温环境下运行时,压缩机会产生过热现象,导致停机问题;第三个缺点是,当大气源热泵在低温环境中运行时,其价值显着下降,而且在低温下适应能力较低,这也给大气源热泵技术的开发和广泛应用带来了重大挑战在应用源热泵时,有关人员应考虑到室外环境的实际温度,以避免外部机器冻结现象,源热泵技术应与其他类型的热泵混合,并进行多层压缩,以便
        3.2太阳能节能热泵技术
        太阳能是最清洁和最丰富的能源,是一种消耗殆尽的能源,因此在空调领域更受欢迎。节能太阳能热泵技术是一种新的能源技术,能够充分利用自然条件。太阳能低能耗热泵技术,即利用太阳能作为热交换的能源,也是空调和空调领域的一种较为常见的技术。在运行过程中,系统主要通过集热器将太阳能转化为热能,然后通过传输设备将热能转移到热水交换中心,再传递到地面,实现加热效果。
        3.3污水热源技术的应用
        目前,我国经济化和城市化进程不断提高,也因此出现了污水源热泵,城市居民生活产生的废水具有比较好的热稳定性,因此污水源热泵技术在社会、应用上的价值都比较高,并且不会对环境产生较大影响。首先,污水源热泵技术可以对污水进行很好的回收的二次使用,有利于环境的可持续发展;其次,该技术可以提供暖气和制备冷气,在建筑物立面无须再次安装冷却和供暖设备,同时也不会产生对环境不友好的垃圾,可以降低运行成本提高收益。但是,这项技术也有许多缺陷,例如在系统换热器中污水容易出现结垢,而且可用于该技术的城市污水水质也未有确定的标准。
        3.4通风
        自然风资源有助于流动过程中的热量集中,并提供冷却和使用效果。将风能作为一种新的能源纳入供暖、通风和空调项目中,将自然风输送到热泵系统的管道中,并利用气流实现散热效果。与此同时,自然通风有效地改善了空气质量,没有空气污染,而且极其环保。应在空气热泵的整个运行过程中对其进行综合设计,以便为综合利用风能资源奠定基础。
结束语
        随着我国经济水平的提高,人们越来越重视环境保护,对环境污染的关注度也不断提高。因此,众多领域逐渐开始重视新能源的使用,特别是在一些能源损耗较大的行业,新能源的设计已经占领主导地位。探讨和研究这项技术,进行暖通空调的设计时,工作人员应当时刻抓住完善和优化新能源热泵应用技术的机会,以可持续发展为基础,根据当地的环境特点选择建筑材料和仪器设备,提高系统建设和环境的匹配度,减少对环境的不利影响。
参考文献
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