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摘要:目前,地源热泵技术已逐渐的在我国公共设施建设中被广泛的使用,它是新的采暖空调,具有环保节能等作用;本文对目前地源热泵的基本规律以及种类进行分类,并阐述了各种的地源热泵技术在公共设施建设中暖通空调的应用情况及分析了其在公共设施建中的好处和在实际使用过程中存在的问题解决办法。
关键词:地源热泵;暖通空调;原理;优点;问题解决办法
目前,随着我国的能源消耗量越来越大,地源热泵作为一种能源消耗量极低的一项技术,在很大程度上不仅可以满足群众不同冷暖的需求,而且还具有环保节能的优点,因此,很受广大的群众信赖。所谓地源热泵,它是一种高新的技术,主要是以地能源土壤、地下水及地表水等方式来作为热泵夏季制冷的冷却源和冬季取暖供热的低温热源的系统,同时也是实现采暖、制冷及生活用水的一种系统。与传统的采暖空调方式相比,地源热泵具有环保节能、冷暖热联供、操控方便等优势,对解决公共设施建设中的冷暖热问题具有重要作用,因此,该技术在我国将会有一个不错的发展前景。
1.地源热泵技术的背景状况
地源热泵技术最早是在国外建造的,经过他们对地源热泵技术不断的研究,然后再把其运用到实际操作中,结果很成功,由此地源热泵技术在国外被广泛使用,后来,这门新技术的发展逐渐的被推广,最后流入到中国。我国的相关学者随后对其进行了研究,不过,其发展速度比较缓慢。直到80年代初,地源热泵在各个领域的研究中慢慢的形成了蓬勃发展的趋势,地源热泵得到了较为快速的发展,并取得了阶段性的成功。经过这一阶段性的成功,后来,我国相继开展了地源热泵的技术的会议,并提出通过热泵来提高能源的利用率,与此同时,我国还在不断地对地源热泵技术进行研究并在研制过程中试着生产。
2.地源热泵的基本规律
地源热泵比起传统空调而言,其具有很强的综合优势,它是一种可以实现蒸发器与冷凝器之间功能的机械转换。地源热泵是以大地为热源对公共设施建设进行供暖和热水供应的技术,从而实现了和大地进行热交换的目的。在冬天时地源热泵将大地中的低热度转变为高热度,形成了对公共设施建设的供暖,同时还可以储存低温度,好为夏季制冷做好保障;在夏季时地源热泵将公共设施建设中的热度转移到地下,对公共设施建设进行降温,同时储存热度,以备冬季使用。一般情况下,夏季热与冬季冷的地区之间的采暖与采冷天数是相同的,冷暖的要求基本上也是相同的。因此,使用同一个地源热泵系统进行操作,可以让地下储存的能量发挥其具有的作用。地源热泵设备结构的基本规律和制冷机设备结构的基本规律是一样的,并且其循环工作也是相同的,而不同的只有工作温度范围不同,地源热泵的工作温度范围包括环境温度、低温物体的我温度以及高温物体的温度,其设备结构的基本规律主要是从环境中吸收热量,然后再输送到高温物体中,从而来实现供热的目的;对于供冷设备,它主要是从低温物体中吸收热量,然后再输送到环境中,从而达到制冷的效果;而冷暖热联供循环机的目的主要是从低温物体中吸收热量,实现制冷的效果,同时还能把热量输送给需要加热的物体中,来实现供热的目的。
3.地源热泵的优点
地源热泵可以直接为群众提供热水及采暖,它具有减少能源的消耗量和环保节能、费用低廉以及操作简便等作用,是公共设施建设中不可缺少的一项新技术。可见,地源热泵对群众生活带来的好处是非常之多。地源热泵具有許多的优点,具体表现为:一,地源热泵不向公共设施建设外的空气环境排放没有效果的热量与冷量,具有有很好的环保作用;二,地源热泵不会对公共设施建设的形象造成影响;三,一年的土壤温度变化小并且其数值也比较稳定,夏季地下的温度相对要比地面的空气温度低,冬季地下的温度相对要比地面空气温度高,从而可以使冷凝温度得到降低及蒸发温度提高的循环工作效率,进而达到节能的成效;四,根据室外空气温度出现的极端的状态时,用户对能源的要求量越来越高,而由于地下对地面的空气温度起伏不定和延迟,地源热泵和空气热源相比,在相一致的条件下,它无论是对夏季的供冷量还是冬季的供热量都能使其提高;五,根据地下储存热量的能力将夏季空调中热量排入到地下里,为冬季供暖时所用,同时,将冬季空调中供暖的冷量排入到地下里,为夏季制冷时所用。地源热泵可以很好的满足冬夏两个季节的供暖与供冷的需求,对空气环境也不会带来污染情况,事实证明,在公共设施建设中使用地源热泵是非常正确的选择。
4.地源热泵存在的问题
4.1土壤的性质问题
地源热泵使用性能的好坏与当地的土壤的性质有不可分割的关系,地源热泵的最佳空间及深度都是由当地土壤的热物性以及气候条件来决定的,因此说地源热泵性能的好坏跟当地的土壤条件是分不开的。另外,土壤的热特性研究主要包括土壤的能量是否平衡、热工的性质能力以及环境对土壤热物性的影响等。
4.2地下热换器与地源热泵系统相结合的技术研究不够
以往,我国对地热空调技术的研究都主要集中在地热能换热器的换热特定功能等方面的研究,而现在对地热空调技术的研究与传统的研究不同,以往的研究都是采用线源来进行传热,而现代的研究方式是比较关注于传热与质量的转移过程之间的紧密配合,以保证地热能换热器的效果,另外,还要研究运用热物性来更好的回填材料,以优化土壤里所埋的钢管将热量从高温期传导低温期的过程,从而来降低系统安装土壤里所埋钢管的投资,为了更好的使地源热泵的系统能够进一步的优化,我国对地热能换热器和热泵结构的相结合也在积极的研究中。
5.结论
综上所述可知,随着我国的社会经济的迅速发展以及群众生活水平的不断提高,地源热泵已被广泛使用并满足了现代社会群众的高质量生活,其具有很好的发展趋势。另外,地源热泵具有多样化且安装也较为灵活,因此,在当前的公共设施建设中都使用了地源热泵技术,不过,在目前地源热泵的应用中还存在了一系列的技术问题待解决,但是由于地源热泵具有环保、节能及可持续发展的优势,在公共设施建设中还是广泛的被使用,因为,其具有合理的供暖和制冷效果,所以,目前地源热泵在公共设施建设中是不可缺少的。
关键词:地源热泵;暖通空调;原理;优点;问题解决办法
目前,随着我国的能源消耗量越来越大,地源热泵作为一种能源消耗量极低的一项技术,在很大程度上不仅可以满足群众不同冷暖的需求,而且还具有环保节能的优点,因此,很受广大的群众信赖。所谓地源热泵,它是一种高新的技术,主要是以地能源土壤、地下水及地表水等方式来作为热泵夏季制冷的冷却源和冬季取暖供热的低温热源的系统,同时也是实现采暖、制冷及生活用水的一种系统。与传统的采暖空调方式相比,地源热泵具有环保节能、冷暖热联供、操控方便等优势,对解决公共设施建设中的冷暖热问题具有重要作用,因此,该技术在我国将会有一个不错的发展前景。
1.地源热泵技术的背景状况
地源热泵技术最早是在国外建造的,经过他们对地源热泵技术不断的研究,然后再把其运用到实际操作中,结果很成功,由此地源热泵技术在国外被广泛使用,后来,这门新技术的发展逐渐的被推广,最后流入到中国。我国的相关学者随后对其进行了研究,不过,其发展速度比较缓慢。直到80年代初,地源热泵在各个领域的研究中慢慢的形成了蓬勃发展的趋势,地源热泵得到了较为快速的发展,并取得了阶段性的成功。经过这一阶段性的成功,后来,我国相继开展了地源热泵的技术的会议,并提出通过热泵来提高能源的利用率,与此同时,我国还在不断地对地源热泵技术进行研究并在研制过程中试着生产。
2.地源热泵的基本规律
地源热泵比起传统空调而言,其具有很强的综合优势,它是一种可以实现蒸发器与冷凝器之间功能的机械转换。地源热泵是以大地为热源对公共设施建设进行供暖和热水供应的技术,从而实现了和大地进行热交换的目的。在冬天时地源热泵将大地中的低热度转变为高热度,形成了对公共设施建设的供暖,同时还可以储存低温度,好为夏季制冷做好保障;在夏季时地源热泵将公共设施建设中的热度转移到地下,对公共设施建设进行降温,同时储存热度,以备冬季使用。一般情况下,夏季热与冬季冷的地区之间的采暖与采冷天数是相同的,冷暖的要求基本上也是相同的。因此,使用同一个地源热泵系统进行操作,可以让地下储存的能量发挥其具有的作用。地源热泵设备结构的基本规律和制冷机设备结构的基本规律是一样的,并且其循环工作也是相同的,而不同的只有工作温度范围不同,地源热泵的工作温度范围包括环境温度、低温物体的我温度以及高温物体的温度,其设备结构的基本规律主要是从环境中吸收热量,然后再输送到高温物体中,从而来实现供热的目的;对于供冷设备,它主要是从低温物体中吸收热量,然后再输送到环境中,从而达到制冷的效果;而冷暖热联供循环机的目的主要是从低温物体中吸收热量,实现制冷的效果,同时还能把热量输送给需要加热的物体中,来实现供热的目的。
3.地源热泵的优点
地源热泵可以直接为群众提供热水及采暖,它具有减少能源的消耗量和环保节能、费用低廉以及操作简便等作用,是公共设施建设中不可缺少的一项新技术。可见,地源热泵对群众生活带来的好处是非常之多。地源热泵具有許多的优点,具体表现为:一,地源热泵不向公共设施建设外的空气环境排放没有效果的热量与冷量,具有有很好的环保作用;二,地源热泵不会对公共设施建设的形象造成影响;三,一年的土壤温度变化小并且其数值也比较稳定,夏季地下的温度相对要比地面的空气温度低,冬季地下的温度相对要比地面空气温度高,从而可以使冷凝温度得到降低及蒸发温度提高的循环工作效率,进而达到节能的成效;四,根据室外空气温度出现的极端的状态时,用户对能源的要求量越来越高,而由于地下对地面的空气温度起伏不定和延迟,地源热泵和空气热源相比,在相一致的条件下,它无论是对夏季的供冷量还是冬季的供热量都能使其提高;五,根据地下储存热量的能力将夏季空调中热量排入到地下里,为冬季供暖时所用,同时,将冬季空调中供暖的冷量排入到地下里,为夏季制冷时所用。地源热泵可以很好的满足冬夏两个季节的供暖与供冷的需求,对空气环境也不会带来污染情况,事实证明,在公共设施建设中使用地源热泵是非常正确的选择。
4.地源热泵存在的问题
4.1土壤的性质问题
地源热泵使用性能的好坏与当地的土壤的性质有不可分割的关系,地源热泵的最佳空间及深度都是由当地土壤的热物性以及气候条件来决定的,因此说地源热泵性能的好坏跟当地的土壤条件是分不开的。另外,土壤的热特性研究主要包括土壤的能量是否平衡、热工的性质能力以及环境对土壤热物性的影响等。
4.2地下热换器与地源热泵系统相结合的技术研究不够
以往,我国对地热空调技术的研究都主要集中在地热能换热器的换热特定功能等方面的研究,而现在对地热空调技术的研究与传统的研究不同,以往的研究都是采用线源来进行传热,而现代的研究方式是比较关注于传热与质量的转移过程之间的紧密配合,以保证地热能换热器的效果,另外,还要研究运用热物性来更好的回填材料,以优化土壤里所埋的钢管将热量从高温期传导低温期的过程,从而来降低系统安装土壤里所埋钢管的投资,为了更好的使地源热泵的系统能够进一步的优化,我国对地热能换热器和热泵结构的相结合也在积极的研究中。
5.结论
综上所述可知,随着我国的社会经济的迅速发展以及群众生活水平的不断提高,地源热泵已被广泛使用并满足了现代社会群众的高质量生活,其具有很好的发展趋势。另外,地源热泵具有多样化且安装也较为灵活,因此,在当前的公共设施建设中都使用了地源热泵技术,不过,在目前地源热泵的应用中还存在了一系列的技术问题待解决,但是由于地源热泵具有环保、节能及可持续发展的优势,在公共设施建设中还是广泛的被使用,因为,其具有合理的供暖和制冷效果,所以,目前地源热泵在公共设施建设中是不可缺少的。