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空氣能熱泵采暖應用節能效果

作者:東莞熱水工程網點擊: 發布時間:2021-01-23 14:33

  采用空氣能熱泵為建筑物供熱可以人大降低一次能源的消耗。通常我們通過直接燃燒曠物燃料(煤、油、天然氣)產生熱量,并通過若于個傳熱環節最終為建筑供熱。鍋爐和供熱管線沒有熱損失的理想情況下,一次能源利用率(即為建筑物供熱的熱量與燃料發熱量之比)最高可為100%。如果先利用燃燒燃料產生的高溫熱能發電,然后利用電能驅動熱泵從周圍環境中吸收低品位的熱能,適當提高溫度再向建筑供熱,就町以充分利用燃料中的高品位能量,大大降低用丁供熱的一次能源消耗。供熱用熱泵的性能系數,即供熱量消耗的電能之比,現在可達到3~4。而用電阻加熱設備把電能轉化為熱能的性能系數為1。

  熱泵是減少CO2排放量的最經濟有效的技術。隨著熱泵技術的進一步改進和發電效率的進一步提高,采用熱泵技術供熱使全世界二氧化碳排放量減少16%是有可能的。因此,它是建筑節能和減少二氧化碳排放的關鍵技術之一。除了減少礦物燃料的消耗以外,由于在大型電站中集中燃燒礦物燃料發電有利于采用先進技術除去或減少燃燒產物中的粉塵、SO和NOx等大氣污染物,采用電動熱泵供熱與分散的鍋爐房供熱相比還可以大大減少燃煤產生的大氣污染。

空氣源熱泵/風冷冷熱水機組采暖系統示意圖

  熱泵能夠充分利用可再生能源,是一項持持續發展技術。熱泵利用的低溫熱源通常是環境(大氣、地表水和大地)或各種廢熱。由熱泵從這些熱源吸收的熱最屬于可再生的能源。

  我國北方地區面臨的采暖問題環境保護與節約能源正挑戰我國的供暖熱源。各種傳統采暖方式都存在不同的缺陷:

  1.燃煤鍋爐采暖污染嚴重,必須改變。

  2.集中供熱收費制度正在改革,但即使解決了分戶計量問題,也還存在著系統網絡如何避免水力與熱力的失調問題,除非徹底解決自動化,否則,很難實現用戶自主調節使用,并繳納相應的費用。

  3.使用燃氣爐采暖,一是用戶支出費用高,二是仍存在污染問題。經測試證明氮氧化物明顯超標,甚至還存在安全隱患。

  4.直接用電取暖(如:電暖氣、電熱膜、電鍋爐等),由于燃料的利用率太低,運行費用很高,所以,在國標中明確規定一般情況不允許采用。

  隨著人民生活質量的提高,空調制冷的普及率人大提高,如果能創造冷暖合一的人工環境設施,將具有環保、節能的雙重意義。

  風冷熱泵是一種無需水源,只與空氣換熱的電驅動供冷暖設施??諝怆S處可得,用之不盡。因此,采用風冷熱泵在更廣闊的地域供冷暖可以達到保護環境、節約能源、方便管理、安令使用乃至美觀的諸多目的,是眾人企盼的。

  風冷熱泵的低溫性能

  1.風冷熱泵在室外溫度為-5~一15℃的寒冷天氣或出水溫度皆可滿足一般房屋供暖要求,尤其是低溫地板輻射供暖,前提是機組出力與負荷匹配。即熱泵機組選型時需將額定出力比設計負荷選大一些,否則,在出力不足時需加電補熱,所選機組擴大的百分數應視地區冬季氣候而定。

  2.不同壓縮機在相同的蒸發、冷凝溫度、壓力下表現出的性能不同,即供熱量和耗功率不同。

  3.關于沖霜對供熱最的影響:首先,北方地區冬季氣候干燥,決定了沖霜問題不嚴重;其次,不少產品的沖霜過程都有較大的改進,完成動作一次的時間都很短,對于一個慣性較大的供暖水系統,水溫的變化不大。第三,外溫愈低時,空氣中的絕對含濕量愈小,沖霜的時間隔變得很長。

  5.風冷熱泵供暖的末端裝置

  1.與低溫輻射地板相結合

  輻射供暖是一種衛生條件與舒適條件都比較高的一種供暖方式,地板輻射供暖比天花板供暖更合理。

  由于人體在地板輻射供暖的房間中,能從接觸、輻射及對流多方面進行熱交換,所以,不少權成性資料指出,在達到人體同等舒適的條件下,室內空氣溫度可以比設計溫度低2-3℃,采暖負荷可降低15%右,因此它又是一種節能的采暖裝置。

  此外,它的突出優點是可以也必須利用低晶位熱媒,并具有較大的蓄熱性,在滿足舒適性的要求下,其表面溫度不得超過24~26℃,這一點為利用風冷熱采采暖提供了可能性。

  2.與風機盤管相結合:

  一般出風溫度為38—4O℃即可。風冷熱泵在北方大部分地區也是可行的,它的前提也是將機組選型時人一些(約40%),或采用電補熱。

  利用風冷熱泵供暖無論從節能、環保、安全、方便使用還是經濟上都是合理的。愈是寒地區采用適當加大設備配以地板采暖的經濟愈高。

  熱泵機組的低溫性能是有差異的,對于以采暖為主的寒冷地區,應注意選擇對于性能良好的機組在配地板采暖時,由下出水溫度低(25-35℃),冬季大部分時問制熱效率高于3.0.

  同的熱泵機組,小端分別采用地板采暖和風機盤管時,由于前者可接受的水溫較后者低10℃左右,加上地板采暖2~3℃等效溫降,使得兩種末端的運行費相差30—35%。愈是寒冷地區愈明顯。

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