空气源热泵在建筑节能中的应用

空气源热泵在建筑节能中的应用
摘要:动态投影灯随着社会经济发展,大众对于居住环境也有更高要求,而热泵技术属于最近几年备受世界关注的新能源技术之一,空气源热泵仅是其中一种,该技术主要是通过风的供应来作为热泵冷或热的能量形成来源,这样便可实现系统持续运行。在建筑节能中应用空气源热泵具有较好发展前景,并且其技术优势也十分突显,因此为确保空气源热泵作用能够充分发挥,本文主要对建筑节能中空气源热泵的实际应用展开分析。
关键词:空气源热泵;建筑节能;节能环保
引言:自21世纪来临后,能源问题逐渐成为世界各国最为关注的一项问题,其中有诸多专家在不断强调要积极发展核能、风能与太阳能等新型能源,纵观能源消耗和社会发展角度来讲,也只有尽快构建多元化能源格局,方能打破依靠消耗性能源的单一局面。而空气源热泵正是在节能环保理念下所衍生的一种既环保又高效的技术,该技术在西方国家早已普遍使用。立足中国国情来讲,目前建筑能耗比例占据总能耗的20%左右,其中要属暖通空调能耗占据最多,例如冬季期间供暖所使用的燃油、燃煤锅炉等除会消耗大量能源外,也会对空气环境造成严重污染,为此,国家必须对建筑节约能源和污染控制加以重视,同时也要充分认
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识到空气源热泵的不污染环境和高效节能等优势,以确保在建筑节能中能对空气源热泵合理应用。
一、空气源热泵分析
(一)工作原理
硒肥料    空气源热泵循环系统主要由换热器、压缩机、吸热器和节流器等不同装置构成,其中在压缩机作用下冷媒可在系统内部持续循环流动。压缩机在帮助气态完成升温升压过程后,让其进入换热器,随后即可将高温热量放出,与此同时,自身也能够被冷却和转为液态,而当其向吸热器流入后,液态就能以最快速度吸热蒸发并再次转变成气态,并且这一过程中温度可降低至零下20-30度左右,但同时吸热器周边空气也会向冷媒传递低温热量,所以才能构成冷媒的不断循环和实现空气中低温向高温转变的过程。总体来讲,建筑使用机组循环系统使能量转移至屋内,可充分满足众对地暖、生活热水和空调等不同需求。
(二)空气源热泵应用优势
1、节能性
    热泵技术应用主要是输入少量电能,而利用相关技术可从空气中获取比电能高出2-5倍的热能来对加热对象加热,从而实现供热目标;另外,空气属于用之不竭的天然资源,所以吸取和应用空气中热量本就是免费的,但是其输入的热能却是以空气为主。由此便可看出,节能性是空气源热泵的一大优势,并且从运行能效方面比,该技术的运行能效要远高于燃煤锅炉、燃油、燃气锅炉和电热水锅炉能效,因此可见空气源热泵是节能的一个有效途径[1]
2、操作简单,方便安装
    使用空气源热泵并不需要为其配备专用空调机房和诸多设备管理者,因为该技术的相关设备可以直接在大型建筑物顶层处安装,可以说整个使用过程安装方便、节省土地。通过这一特征可发现,空气源热泵更适用于在一些难以集中供热的区域使用,主要是因其能够作为集中式空调系统存在。
3、经济性
    和土壤、水源等资源相比,空气资源属于随处可见资源,所以其投入费用低、经济效益熔断器盒
大。具体来讲,空气源热泵在省去冷却水和冷却塔系统后,仍能在冬季正常运行,因此其供暖COP值较高。
4、实用性
实用性优势主要体现在两个方面:其一从结构上来讲,空气源热泵与普通空调机相似,所以用户在实际操作上极为方便;其二,使用空气源热泵能够以户为单位管理,这样也更有利于收费。
5、适用性
首先,立足减排环保层面分析,将以往所使用的燃煤锅炉与空气源热泵相比,后者可以省去烟囱、锅炉房等场地建设,并且整个系统运行时也并不需要有烟气和燃烧物排放,所以说该技术对环境、大气并无任何污染,所以其完成符合国家的节能减排要求。其次,立足安全运行角度分析,在应用空气源热泵时不存在燃气、燃油等物质,所以和传统燃煤锅炉相比较,不可能会发生中毒、易爆、易燃等危险[2]。总体来讲,空气源热泵可以实现智能控制、无人看守,与此同时,依据温度系统设备也可自行停止和运行。最后,立足适用范
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围分析,使用空气源热泵可以一年全天候运行,该技术不会受到暴雨、暴雪、夜晚等天气影响;另外,空气源热泵机型也是包含模块化和小型化,所以完全能够满足公寓、小区以及家庭等不同场所的使用需求。以往受技术限制,使用传统空气源热泵需要保证室外温度达到零下15到40度时才能正常使用,可以说整体使用范围存在较大局限性,因为一旦室外温度无法达到指定标准便会出现运行能力差的使用问题。但随着强化补气技术、双级压缩循环和喷射增焓技术的出现与应用,方才使得各地区应用空气源热泵的频率增多,尤其是在低温空气源热泵制作衍生后,也将热泵采暖带到了一个全新高度,例如,康特姆空气源热泵便可以在零下25度情况下进行运用。
当前社会中有很多人认为一旦供热小于3.0便不再属于节能产品,可空气源热泵在正常运行时并不需要消耗不可再生资源,所以和发电厂耗能量相比,空气源热泵的使用优势要更加明显,特别是在建筑节能这一方面,这一设备技术能够最大限度实现资源利用和节能;另外,在考虑到人力物力资源和建筑面积等多项因素后,即可发现空气源热泵的作用绝不是传统设备和技术能够相比的。
二、空气源热泵应用前景
    以北方建筑供暖视角来讲,集中供热这一情况仅局限于城镇之中,而其他偏远地区和农村仍无法做到集中供热,面对该情况仍有很多农村会选择以秸秆和小煤炉的方式供热,但这一行为会对环境造成极大污染和损害,这亦是导致冬季雾霾加剧的一个主要因素。对于此现象,国家也迅速提出“煤改电”措施,其目的是为更好的治理环境和节能减排。除此之外,近几年南方地区在冬季来临后,气温也多次降到0度以下,因此有很多众开始呼吁冬季取暖,可考虑到南方地区城市在建设初期并未对供热问题整体规划,所以若想短时间做到快速且集中供热难度较大。综合南北方实际问题以及国家各项政策的全面化推行,空气源热泵以适用性广、性价比高、节能、环保、高效等优势脱颖而出;与此同时,当前已有众多企业纷纷开始进行空气源热泵改造,并且各大建筑中应用空气源热泵的现象也在日渐增多,通过该现象便能看出空气源热泵的实际应用前景极好[3]
三、空气源热泵在建筑节能中的对比应用
(一)空气-空气热泵应用
    早在80年代中国市场便开始应用和发展空气对空气类型的热泵,该热泵技术主要以冷凝器与蒸发器作为主要构成,也就是利用空气与制冷剂交换来完成工作,常见的空气对空气
热泵有分体式、窗体式两种构成,一般使用较多的便是将其在中央空调系统中加以运用。但是应用该类型热泵也有一定缺陷,那便是这种机组运行时供热范围十分有限,实际应用环节一定要使用热风传输介质,可运送热风时体积偏大、噪音偏高,故而常需要有超大输送动力作为支撑,与此同时,因其覆盖范围小,故而难以实现区域供应。面对该系列问题,虽然随着技术改革,以上问题能够得到有效缓解,可是因为其整体价格高和结构复杂,所以一直未能在国内得到普遍应用[4]
(二)空气-水热泵应用
建筑中应用空气对水热泵最多的地方便是“户式中央空调”,该技术运用主要是以水为供热介质来扩大供热范围,其大多被应用于面积较大的住宅区。空气对水热泵的使用受多级热交换影响,以至于这种装置会对水温有极高要求,一旦将其放在大气温度偏低的区域便需要以电来驱动工作。可以说使用该功能装置极易使建筑区域内气温高低不定,因此并不适合人类居住;另外,这种热泵类型耗能较大,所以也并不适合于大范围推广与应用。
(三)热泵种类与规模对比
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  土壤源、浅层地下水源和空气源是现阶段热泵热源的主要构成,其中规模和用途范围最大的是地下水源、土壤源次之、空气源最后。此外,这几种热泵热源因使用规模不同,所以其压缩器也有明显差异,以空气源热泵为例,因其换热器较大,所以致使供热规模有限,但是通过借助螺杆机可将原本的供热范围加以扩大,所以小型住宅区和小型办公楼等建筑更适合应用空气源热泵。
四、空气源热泵地板在建筑节能中的应用
对于寒冷地区来讲,冬季取暖所要耗费的能源比例较大,所以在建筑节能中如何正确应用节能设施极为关键。现阶段可以有效使用的空气源热泵只有两种:其一是在国外进口的空气热泵地板;其二便是利用空气源热泵将地板取暖,当前使用较多的第二种,但是其除霜问题仍受到众多人关注。常有一些众认为寒冷季节除霜会致使空气源热泵的实际供暖效果降低,可实际霜的构成和空气中绝对含湿量有密切关联,而在空气温度仅有零下5度时,每立方米空气中所形成的绝对含湿量也很微小,所以在寒冷地区进行超强负荷时,机组并不会有除霜现象发生。
除此之外,寒冷天气中压缩机回气量问题亦是众关注度较高的问题,关于此情况,需提
前知道空气源热泵在低温状态下工作,容易使一般制冷剂比容会有所降低,这也会对压缩机本身产生极大影响。所以为有效解决该问题,并进一步提高空气源热泵的使用周期,可借助增补回气的方式来有效解决寒冷天气空气源热泵回气这一问题。该解决方案主要是在加装盘管上对冷凝器出口液体和夹杂滴液的回气进行交换,从而使压缩机回气量增加,这便能降低该问题对空气源热泵的使用影响。

本文发布于:2024-09-25 11:20:46,感谢您对本站的认可!

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