熱泵技術帶來的節能減排和未來發展趨勢
隨著人民生活水平的不斷提高,人們對生存環境越來越重視。節能環保課題越來越受大家的認可和青睞,熱泵技術是利用可再生的低品位熱源,它不僅可大幅度的降低能源的消耗,同時可大大減少燃燒礦物燃料而引起的污染物排放。因此,就需要科研工作者大力研發新型的節能熱泵。
熱泵技術發展到今天有哪些表現?
在能源和環境問題日益嚴峻的今天,由于熱泵節能環保的特點,受到了全世界廣泛的關注,目前,國內外對熱泵技術的研究越來越多,主要有空氣源熱泵、水源熱泵、土壤源熱泵等。近年來,科學工作者在熱泵的熱源選擇上進行了大量的嘗試,如采用了可再生能源――太陽能;利用工業低品位余熱供暖;開發與應用原生污水源等。
關于空氣源熱泵
空氣源熱泵是目前應用最廣泛的系統,它是指通過空氣換熱器與室外空氣換熱制取冷(熱)量的熱泵系統。與其他熱泵系統相比,空氣源熱泵的熱源獲取便利、設備的投資低是其主要的優點;但也存在冬季溫度低、需要輔助熱源、無儲存效應、噪聲污染大等缺點,使空氣源熱泵的推廣使用受到限制。目前的空氣源熱泵產品主要是家用熱泵空調器、商用單元式熱泵空調機組和熱泵冷熱水機組,據統計,熱泵空調器已占到家用空調器銷量的40%~50%,年產量400余萬臺。
水源熱泵你知道多少?
水源熱泵技術是利用地球表面淺層水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太陽能和地熱能而形成的低溫低位熱能資源,并采用熱泵原理,通過少量的高位電能輸入,實現低位熱能向高位熱能轉移的一種技術。水源熱泵主要有原生污水水源熱泵、海水源熱泵等。例如,國瑞苑原生污水水源熱泵工程采用水源熱泵技術與蓄能系統相結合,一機三用,實現夏天制冷、冬季供暖、蓄能、常年提供衛生熱水。工程經過1a的運行實踐,以其穩定的性能,良好的供熱制冷效果,低廉的運行成本,取得了良好的經濟效益、社會效益和環境效益。
土壤源熱泵傳說中的地源中央空調
地源熱泵又稱地源中央空調,是利用地球儲藏的太陽能資源作為冷熱源,進行能量轉換的供熱制冷空調系統。地源熱泵系統由于冬季供暖時不需要鍋爐或增加輔助加熱器,沒有氮氧化物、二氧化硫和煙塵的排放而具有高效、節能、環保、無污染等優點。
近幾年,熱泵技術成了國內建筑節能及暖通空調界的熱門研究課題,并開始大量應用于工程實踐,與此相關的熱泵產品應運而生,掀起一股“地熱空調”的熱潮,其中土壤源熱泵發展最快。1996年至今在北京、河北、山東、江蘇、浙江、上海、河南、湖北和西藏等地相繼建成了地源熱泵工程,應用范圍基本覆蓋了我國所有省份,全國地源熱泵系統的應用面積接近3000萬m2。
熱泵節能技術的未來發展之路
面向未來,熱泵及其應用系統會被越來越廣泛地采用,究其原因有以下幾點:
(1)由于燃燒常規能源(石油、煤、天燃氣等)會產生大量的煙灰、氧化物等有害物質,對環境的污染及人類的健康已造成嚴重的影響。
(2)常規能源都屬于不可再生能源,隨著時間不斷的減少,導致能源價格的逐漸上漲,就要求人們必須要節能。熱泵系統所具有的用能效率高,運行的自動化和安全性,將會更好地滿足人們的節能要求。
(3)熱泵系統可以利用一些低品位熱源及工業余熱等,既減少了浪費,又節約的能源。
從上面的討論可以看出,熱泵技術發展總趨勢將是發展高效率的供熱、供冷熱泵,大力發展可再生能源的應用。隨著城市化進程的推進,可以充分回收工業生產和城市居民生活中的低溫余熱資源,考慮把熱管技術等納入總體的供能系統工程中,從而形成“熱電站熱泵站熱管網”的綜合系統,并通過計算機進行控制。這種系統不但能發電、集中供熱供冷,還可以利用各種余熱,經轉換后向工業、農業、商業、居民等提供不同溫度的熱源冷源,有可能替代或部分替代大量使用的鍋爐和制冷裝置,也可降低城市大氣污染的程度,只有這樣,才能真正地發揮熱泵的優勢,緩解能源危機及有效減少環境的污染。