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地源熱泵技術在建筑業中的優缺點

文章出處:   責任編輯:   發布時間:2019-04-13 22:04:59    點擊數:-   【

近年來,地源熱(re)(re)泵技(ji)術對(dui)建筑節能(neng)有突出(chu)貢獻,由于(yu)地源熱(re)(re)泵機組運行時(shi),不(bu)消耗水(shui)也不(bu)污染水(shui),不(bu)需要(yao)鍋爐(lu)(lu),不(bu)需要(yao)冷(leng)卻塔,也不(bu)需要(yao)堆(dui)放燃(ran)(ran)料的(de)(de)(de)(de)(de)場地,環保效(xiao)(xiao)益(yi)顯著。隨(sui)著經濟(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan)和(he)(he)人民生(sheng)活水(shui)平的(de)(de)(de)(de)(de)提高,公共建筑和(he)(he)住宅(zhai)的(de)(de)(de)(de)(de)供(gong)(gong)熱(re)(re)和(he)(he)空(kong)調(diao)已成為(wei)普遍(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)需求。在發達國(guo)(guo)家中,供(gong)(gong)熱(re)(re)和(he)(he)空(kong)調(diao)的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)耗可占到社會總能(neng)耗的(de)(de)(de)(de)(de)25-30%。我國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)源結構主要(yao)依靠礦物(wu)(wu)燃(ran)(ran)料,特別(bie)是(shi)(shi)煤炭。礦物(wu)(wu)燃(ran)(ran)料燃(ran)(ran)燒(shao)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)量(liang)污染物(wu)(wu),包括大(da)量(liang)SO2、NOX等有害氣體(ti)以及CO2等溫(wen)室效(xiao)(xiao)應氣體(ti)。大(da)量(liang)燃(ran)(ran)燒(shao)礦物(wu)(wu)燃(ran)(ran)料所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)環境(jing)問題已日(ri)益(yi)成為(wei)各國(guo)(guo)政府和(he)(he)公眾關注的(de)(de)(de)(de)(de)焦點。我國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)供(gong)(gong)熱(re)(re)已經歷(li)了(le)(le)一家一戶(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)小煤爐(lu)(lu)到燃(ran)(ran)煤鍋爐(lu)(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)轉變。現在又進一步禁止在城鎮建設中小型燃(ran)(ran)煤鍋爐(lu)(lu)房,體(ti)現了(le)(le)政府對(dui)保護大(da)氣環境(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)高度(du)重視。因此,除(chu)了(le)(le)集(ji)中供(gong)(gong)熱(re)(re)的(de)(de)(de)(de)(de)型式(shi)以外(wai),急需發展(zhan)其他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)替代供(gong)(gong)熱(re)(re)方(fang)式(shi)。熱(re)(re)泵就是(shi)(shi)能(neng)有效(xiao)(xiao)節省(sheng)能(neng)源、減少大(da)氣污染和(he)(he)CO2排放的(de)(de)(de)(de)(de)供(gong)(gong)熱(re)(re)和(he)(he)空(kong)調(diao)新技(ji)術。

地源熱泵技術在建筑業中的優缺點

熱泵(制冷機)是通過作功使熱量從溫度低的介質流向溫度高的介質的裝置。建筑的空調系(xi)統一般應滿(man)足冬季的(de)(de)供(gong)熱(re)和夏季制冷兩種相反的(de)(de)要求。傳統的(de)(de)空調(diao)系(xi)統通常需分別設置冷源(yuan)(制冷機)和熱(re)源(yuan)(鍋爐)。建筑空調(diao)系(xi)統由于(yu)必須(xu)有冷源(yuan)(制冷機),如果讓它(ta)在冬季以熱(re)泵的(de)(de)模式運行,則(ze)可以省去鍋爐和鍋爐房,不但節省了初投資,而且全年(nian)僅采用電力(li)這種清潔能源(yuan),大(da)大(da)減輕(qing)了供(gong)暖造成(cheng)的(de)(de)大(da)氣污染問題。

地源熱泵技術在建筑業中的優缺點

采(cai)用(yong)(yong)(yong)熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)(beng)為(wei)(wei)建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物供(gong)熱(re)(re)(re)可(ke)以大(da)大(da)降(jiang)低(di)(di)(di)一(yi)次能(neng)(neng)(neng)(neng)源的(de)(de)(de)(de)消(xiao)耗(hao)。通(tong)常我們通(tong)過直(zhi)接(jie)燃(ran)燒(shao)礦物燃(ran)料(liao)(liao)(liao)(煤、石油、天然(ran)氣(qi))產生熱(re)(re)(re)量(liang),并通(tong)過若干個傳(chuan)熱(re)(re)(re)環節(jie)最(zui)終(zhong)為(wei)(wei)建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)供(gong)熱(re)(re)(re)。在鍋爐和供(gong)熱(re)(re)(re)管線沒有熱(re)(re)(re)損失(shi)的(de)(de)(de)(de)理想情況(kuang)下,一(yi)次能(neng)(neng)(neng)(neng)源利用(yong)(yong)(yong)率(即(ji)為(wei)(wei)建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物供(gong)熱(re)(re)(re)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)量(liang)與燃(ran)料(liao)(liao)(liao)發熱(re)(re)(re)量(liang)之比)最(zui)高(gao)(gao)可(ke)為(wei)(wei)100%。但是,燃(ran)燒(shao)礦物燃(ran)料(liao)(liao)(liao)通(tong)常可(ke)產生1500-1800℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen),是高(gao)(gao)品(pin)位(wei)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng)(neng),而建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)供(gong)熱(re)(re)(re)最(zui)終(zhong)需要的(de)(de)(de)(de)是20-25℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)(di)品(pin)位(wei)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng)(neng);直(zhi)接(jie)燃(ran)燒(shao)礦物燃(ran)料(liao)(liao)(liao)為(wei)(wei)建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)供(gong)熱(re)(re)(re)意(yi)味著大(da)量(liang)可(ke)用(yong)(yong)(yong)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)損失(shi)。如果先利用(yong)(yong)(yong)燃(ran)燒(shao)燃(ran)料(liao)(liao)(liao)產生的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)發電(dian)(dian),然(ran)后(hou)利用(yong)(yong)(yong)電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)驅動熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)(beng)從周圍環境中(zhong)吸收低(di)(di)(di)品(pin)位(wei)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng)(neng),適當提高(gao)(gao)溫(wen)(wen)度再(zai)向建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)供(gong)熱(re)(re)(re),就可(ke)以充分利用(yong)(yong)(yong)燃(ran)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)品(pin)位(wei)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang),大(da)大(da)降(jiang)低(di)(di)(di)用(yong)(yong)(yong)于供(gong)熱(re)(re)(re)的(de)(de)(de)(de)一(yi)次能(neng)(neng)(neng)(neng)源消(xiao)耗(hao)。供(gong)熱(re)(re)(re)用(yong)(yong)(yong)熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng)(neng)(neng)系數(shu),即(ji)供(gong)熱(re)(re)(re)量(liang)與消(xiao)耗(hao)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)之比,現(xian)在可(ke)達到(dao)3-4;火力發電(dian)(dian)站的(de)(de)(de)(de)效率可(ke)達35-58%(高(gao)(gao)值為(wei)(wei)燃(ran)氣(qi)聯合(he)循環電(dian)(dian)站)。采(cai)用(yong)(yong)(yong)燃(ran)料(liao)(liao)(liao)發電(dian)(dian)再(zai)用(yong)(yong)(yong)熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)(beng)供(gong)熱(re)(re)(re)的(de)(de)(de)(de)方式,在現(xian)有先進技術(shu)條件下一(yi)次能(neng)(neng)(neng)(neng)源利用(yong)(yong)(yong)率可(ke)以達到(dao)200%以上。因此,采(cai)用(yong)(yong)(yong)熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)(beng)技術(shu)為(wei)(wei)建(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)物供(gong)熱(re)(re)(re)可(ke)大(da)大(da)降(jiang)低(di)(di)(di)供(gong)熱(re)(re)(re)的(de)(de)(de)(de)燃(ran)料(liao)(liao)(liao)消(xiao)耗(hao),不僅節(jie)能(neng)(neng)(neng)(neng),同時也大(da)大(da)降(jiang)低(di)(di)(di)了燃(ran)燒(shao)礦物燃(ran)料(liao)(liao)(liao)而引起(qi)的(de)(de)(de)(de)CO2和其(qi)他污染物的(de)(de)(de)(de)排放(fang)。

地源熱泵技術在建筑業中的優缺點

地源熱泵技術在建筑業中的優勢綜(zong)合起來有以下幾大優勢:

環保

地(di)熱能是一(yi)種(zhong)可再生(sheng)能源,在(zai)(zai)使用過程中,隨(sui)時可以再生(sheng)被利用,并且(qie)在(zai)(zai)使用中不產生(sheng)任何廢棄(qi)物(wu),采用地(di)源熱泵技術將給建(jian)筑節能帶來突(tu)出成效。在(zai)(zai)環境保(bao)護(hu)方(fang)面(mian)有著(zhu)非常顯著(zhu)的效果。

降低空調能耗

經行(xing)業專業人士測量得知(zhi),地(di)表(biao)溫度(du)一年四季(ji)內(nei)保持在較(jiao)適宜(yi)的(de)(de)10~20℃范圍內(nei),在溫度(du)較(jiao)恒定(ding)(ding)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下,其全(quan)年的(de)(de)制冷量與制熱量輸出比較(jiao)穩(wen)定(ding)(ding),沒有“逆反”效應,空調系統運行(xing)時(shi)使用的(de)(de)能(neng)耗將大大的(de)(de)降低。

運行費用低

地源熱泵雖然在建筑上要耗用一定費用,但是(shi)一旦建成,運(yun)行的(de)(de)費用(yong)相當(dang)低。采用(yong)地源(yuan)(yuan)熱(re)(re)泵系統可(ke)(ke)以(yi)(yi)被多方面利(li)用(yong),不僅能(neng)供暖(nuan)而(er)且可(ke)(ke)以(yi)(yi)提供生(sheng)活(huo)熱(re)(re)水,使用(yong)壽命一般(ban)在15年以(yi)(yi)上(shang)。地源(yuan)(yuan)熱(re)(re)泵機組的(de)(de)電(dian)(dian)力消耗,與(yu)空(kong)氣(qi)源(yuan)(yuan)熱(re)(re)泵相比(bi)也可(ke)(ke)以(yi)(yi)減少40%以(yi)(yi)上(shang);與(yu)電(dian)(dian)供暖(nuan)相比(bi)可(ke)(ke)以(yi)(yi)減少70%以(yi)(yi)上(shang),它的(de)(de)制熱(re)(re)系統比(bi)燃(ran)氣(qi)鍋爐的(de)(de)效率平均提高近50%,比(bi)燃(ran)氣(qi)鍋爐的(de)(de)效率高出了75%。

地(di)源(yuan)熱泵技(ji)術的缺點:

迄今為止制約地下耦合熱泵系統在我國應用的障礙主要是在地下埋管的初投資較高,以及政府、建筑設計人員和公眾對這一技術缺乏了解。地源熱泵空調系(xi)統的經(jing)濟性(xing)取決于多種因素。不同(tong)地(di)區,不同(tong)地(di)質條(tiao)件,不同(tong)能源(yuan)結構(gou)及價格等都將直接(jie)影響到其經(jing)濟性(xing)。