试论暖通空调领域新能源热泵技术应用

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  摘要:在现代建筑工程中一般都会配置相应的暖通空调系统,而暖通空调也属于建筑工程中能耗量最多的部分之一,为了适应现今节能建筑的发展要求,在暖通空调领域中已经开始逐渐的推广及应用新能源热泵技术,其可以有效的减少建筑物工程在实际中的能源消耗量,并且也符合自然化、生态化的建筑理念,因此新能源热泵技术在暖通空调中的应用也有效的提升了建筑工程的生态效益及社会效益。
  关键词:暖通空调;新能源;热泵技术;技术应用
  在现今低碳理念及节能建筑理念的推动下使得建筑工程中逐渐向着节能减排的方向发展,而为了保证建筑工程可以满足人们的日常生活需求,使得人们的生活质量得到保障,就必须要对与其相关的暖通空调技术进行优化及创新,而新能源热泵技术的应用则可以满足暖通空调的这一发展要求。目前在暖通空调系统中其新能源热泵技术的种类较为多样,最常用的新能源热泵技术有地源热泵、空气源热泵、阳太阳能热泵及污水热泵等,本文对这几种热泵技术的应用情况进行了深入分析,探讨其在实际中所起到的效用。
  一、地源热泵技术应用分析
  1、地源热泵技术的应用特点
  地源热泵系统的技术规范有明确的规范,它的热源主要来自于地下水、地表水等。在暖通空调领域中地源热泵系统在实际的使用中具备了制冷及制热的功能,同时在实际的应用中还可以为建筑提供生活用热水,因此其也兼具了锅炉的应用功能,這也是的地源热泵系统在应用中可以有效的减少能源的消耗。并且在地源热泵的实际建造及应用中其整体的成本费用相较于传统以往的空调系统要低,因此具有较高的应用价值。同时根据地源热泵技术在暖通空调系统领域中的应用情况来看其还有着运行稳定、安全、高效的特点,再加上其在维护检修中对技术要求不高,这使得其可以进一步的提升建筑工程中暖通空调系统的运行效率。
  2、地源热泵的分类
  (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。地下水热泵的主要优点在于:第一,与土壤源热泵相比,地下水热泵的造价较低,在建设大型地下水热泵系统时,造价也不会上升太高,一对高流量的水井就完全可以满足整栋建筑物的制冷和供热需求。第二,地下水热泵系统如果设计合格,那后期几乎就不会产生维护费用。而且地下水热泵利用的是水循环,这意味着蓄水层中的含水量不会发生任何变化,更不会发生地面沉降现象。第三,地下水热泵在商业系统中的使用范围最广,技术更为先进,施工难度较小。地下水热泵的主要缺点在于:第一,回灌井的位置需要考虑当地的地质条件和水平条件,如果在钻井施工时没有采用合适的技术,就会对地下水造成一定程度的污染。第二,如果地下水热泵装置的设置深度较大或者没有采用最佳的设计形式,建设成本就会有所上升。所以,当测试一个地区是否能够采用地下水热泵系统时,应该首先检测当地的地下水含量是否充足,可以通过现场泵水试验来测定。为了设计出科学的规划方案,还应该掌握该地区地下水的水质状况。
  (2)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。地表水的清洁程度远逊于地下水,所以地表水热泵使用的是板式热交换器,这套装置价格较低,安装方便。但是,热交换器的表面需要经常清理,维护成本较高,而且地表水位经常发生变化,在一定程度上增加了热交换器板的固定程度。地表水热泵也可利用盐水溶液来吸收地表水的热量,只要盐水溶液的温度低于地表水,热泵就能正常运转。
  二、太阳能热泵技术应用分析
  工作原理太阳能热泵系统是太阳能利用技术和热泵技术的有机结合体,太阳能热泵采暖系统最显著的优势在于仅仅利用极少的电能就能获得很大的热量,低温热源的利用程度非常高。将太阳能热泵与地源热泵或者空气源热泵结合起来使用能够有效解决太阳能分散的特点。与采暖系统相比,太阳能制冷系统的成本要高一些,因为制冷系统增加了热交换器和储冷水箱等设备,在压缩机的作用下,制冷剂通过蒸发来吸收储冷水箱的热量,从而达到降低温度的效果。
  三、空气源热泵技术应用分析
  与地源热泵和太阳能热泵不同,空气源热泵不会受到时间和地区的限制。空气属于一种清洁程度较高的可再生能源,所以具有非常强的环保性。经过多年的发展,空气源热泵的质量和运行效率都有了很大的提升,获得了社会广泛的认可。特别是在绿色建筑理念的推广下,空气源热泵系统的应用越来越普及,不少公共场所都开始应用空气源热泵暖通空调系统。同时需要注意空气源热泵的输出功率比其他热泵的要低一些;其次,空气源热泵最大的劣势就是对低温的适应能力较低,如果空气的温度过低,热泵的压缩机在正常运行时就极有可能发生停机的情况,基于此种情况,只能采用电机加热的形式来提高温度。更加科学的方式还需要进一步探讨。
  四、污水源热泵技术应用分析
  污水源热泵的起步最晚,发展时间最短,它是随着城镇化发展的脚步而发展起来的。污水热泵的冷热源就是城市污水,与河流等地表水相比,城市污水全年没有大的温度变化,具有很大的隔热性能。污水源热泵通过回收城市污水的废热来制冷或者供热,节省了制造锅炉房和冷却塔的成本和空间,污水源热泵在正常运行过程中不会向外界排放任何污染物,环保性非常强。但是现阶段,污水源热泵技术仍有不少难点尚待攻克,比如污水阻塞和水质处理等问题,所以污水源热泵的应用范围没有上述新能源热泵的范围广。
  结语:
  在暖通空调领域发展的过程中新能源热泵技术的应用是其发展中的重要方向之一,其可以有效的提升暖通空调系统整体的运行质量及效率,还可以在极大程度上降低能源的消耗问题。上文中对现今在暖通空调领域中常用的几种新能源热泵技术进行了深入、详细的分析,对于这些新能源热泵技术还需以实际的工程条件来进行适当的选用,并对相关技术不断的进行优化,以此来推动暖通空调领域的进一步发展。
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