热泵节能技术论文(2)
热泵节能技术论文篇二
环保节能地源热泵技术应用研究
摘要：随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，高效环保节能的供热和制冷空调已成为城镇居民的基本生活需求，市场前景很好。另外，由于形式多样，安装灵活，地源热泵将为我国中小城市，甚至广大农村人民生活质量的提高做出贡献。在地源热泵技术中，尽管还有许多技术问题需要解决，但由于其技术上的优势和节能、环保、可持续发展的优点，是建筑物供暖和制冷的合理可行选择方案之一。在能源可持续发展战略中，地源热泵将倍受人们的重视与青睐。本文分析了地源热泵发展的问题，阐述了地源热泵技术分析，介绍了地源热泵系统的应用。
关键词：地源热泵 节能环保 技术应用
中图分类号：TE08 文献标识码： A
随着我国经济快速发展，能源消耗量迅猛增加，但一直以来没有引起人们的重视，近几年，能源的短缺极具加重，大量的煤炭消耗引起地球环境危机。人们才更注重对新能源、新技术的开发利用。地源热泵技术作为一种利用新型能源技术，也越来越受人们的关注，地源热泵技术是一种利用丰富的地能，为人们创造冬暖夏凉的环境，因此做好此项技术的开发和应用具有广阔的前景，也必将成为未来能源利用技术的重要组成。
一、关于目前地源热泵发展的问题
1.观念转变，传统空气源热泵和燃气、燃煤供热技术相对成熟，地源热泵作为一种型新空调系统，典型工程实例不多，认识还不充分，而使得人们选择地源热泵系统时会面临阻力。
2.暖通空调技术与其它技术的配合，地源热泵技术是暖通空调技术与水利、地质、钻井等技术相结合的综合技术，缺一不可，这要求设计与施工人员具有较为丰富的知识与经验积累，能够合理协调、做好充分的技术经济分析。
3.地源热泵对环境的影响，目前地下水的回灌技术不完善，同时国家对地下水开采利用有严格限制，在一定程度上会影响以水为热源的地源热泵进一步推广;此外土壤源热泵空调系统钻井对土壤热、湿及盐分迁移的影响研究有待进一步深入，如何使不利因素减少到最小是必须考虑的问题。
4.地源热泵系统投资，地源热泵系统在不同地区、不同工程中初投资相差较大，有的工程钻井费用可能占整个系统初投资的50%以上，就是说在现有条件下并不是所有的地源热泵系统都是经济合理的，因此有些投资者可能会回到传统的空调形式。
5.地源热泵安装维护，目前地源热泵系统的安装费用较高，与电能制冷、天然气加热系统相比，地源热泵安装费用高出20～25%，它的回收期是5～8年;而且地源热泵系统的维护较为困难，这在一定程度上会影响它的使用。
二、关于地源热泵技术分析
1.节能、运行费用低，深层土地资源的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高。夏季比环境空气温度低， 是很好的热泵热源和空调冷源。这种温度特性使得地源热泵系统比传统空调系统运行效率要高约40%。按上述设计的地源热泵系统，其COP夏季为3.9，冬季为3.5，远高于空气源热泵，体现了其节能的特性，加上其具有环保与可持续发展的优点，是别墅空调系统的理想选择 传统空调系统的换热器运行效率受环境变化的影响很大。在高温或严寒气候条件下，换热效率会大幅降低。如夏季室外温度达到40℃时，冷量将下降20%～4O%：冬季，室外温温降到一l0℃时，供热量将下降l5%～30%，且需反复冲霜来保证机组的正常运行，具体分析见下表。
气候条件 室外温度 换热效率
夏季 40℃ 冷量将下降20%～4O%
冬季 一l0℃ 供热量将下降l5%～30%
2.保护环境，开发推广地源热泵空调技术可彻底废除中小型燃煤锅炉房，该装置没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，没有任何污染，不会影响城镇的环境质量。地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少4O% 以上，与电供暖相比，相当于减少70%以上，如果结合其它节能措施节能减排会更明显。虽然也采用制冷剂，但比常规空调装置减少25% 的充灌量：属自含式系统， 即该装置能在工厂车间内事先整装密封好，因此，制冷剂泄漏机率大为减少。该装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。
3.利用再生能源，可持续发展，地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源作为冷热源，进行能量交换的采暖空调系统。地表浅层地热资源量大面广，无处不在，它是一种清洁的可再生能源。因此，利用地热的地源热泵，是一种可持续发展的“绿色装置”。
三、关于地源热泵系统的应用
1.地源热泵系统的适用条件，地源热泵系统通常需要具有处于地下30m到300m深度、而且温度不低也不高的恒温带成为其热泵系统的“源”以及“汇”的地下工作环境，以及一年四季空调热泵本身需夏季排热以及冬季取热的优势特点。为保证热泵的高效性、稳定性、以及可持续性地工作，建设地源热泵系统需要遵循下面适用条件：一是一年四季需要室外空气平均气温达到温度10至20摄氏度，(或者地下恒温带温处于10―20℃)的地域;二是打井的地质条件要具有经济可能性的地域，并具有一定量的浅层地下水资源条件的的地域;三是一年四季向地下总排热量同总取热量保持相等或着维持接近状态的供热供冷工程，否则需要一定量的工程的补救辅助手段和措施;四是夏季供冷温度可达到不低于五摄氏度，冬季供热温度可达到不高于六十摄氏度的工程。
2.地源热泵技术应用优势
(1)充分采用自然资源中的太阳能来实现高效节能，太阳能是取之不尽、用之不绝的，具有可再生胜的绿色能源，对于地表浅层可以吸收百分之四十七的太阳能，它等同于巨大的太阳能集热器作用，甚至超过于人类五百倍年使用能量。在冬季，地源热泵运用储存于地表浅层的巨大的能源来作为其热能的来源;而在夏季就以地表浅层内的恒温地能温度来作为其冷源，仅仅需要小小功率的压缩机就能对其实施能量转换的。因此它是具有实质意义上的高效节能设施。
(2)具有极大的环境效益，地源热泵通过利用大地自身的蓄热功能，把夏季多余太阳能热排人大地内因而可以留作冬季备用，又可以把冬季多余冷能留给夏季备用，从根本上铲除了空调系统带来的热岛的效应。地源热泵是污染物排放超低的系统，其用的制冷剂呈完全密封状态，且无泄漏问题，因此不必添加制冷剂，极大地减少了对臭氧层的破坏。热泵系统被建造用于居民区内，可以实现冬季取暖夏季取凉的功能，取代了燃煤锅炉，极大地改善了CO：及颗粒物造成的污染。同时也可避免冷却塔的噪音影响。由于地源热泵系统不直接消耗煤及天然气等矿物资源，因此达到了纯绿色环保的要求。
地源热泵技术是一种建筑节能新技术，对于降低建筑能耗，减少碳排放，减轻对环境的污染具有重大的现实意义，值得大力推广。但地源热泵技术复杂，需要项目各方及规划、管线、监督部门协调配合。且由于其应用时间较短，存在一些不足，需要进一步积累工程经验.
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