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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:2020-04-13 22:04:59    點擊數:-   【

    近年來,地源熱泵技術對建筑節能有突出貢獻,由于地源熱泵機組運行時,不消耗水也不污染水,不需要鍋爐,不需要冷卻塔,也不需要堆放燃料的場地,環保效益顯著。隨著經濟的發展和人民生活水平的提高,公共建筑和住宅的供熱和空調已成為普遍的需求。在發達國家中,供熱和空調的能耗可占到社會總能耗的25-30%。我國的能源結構主要依靠礦物燃料,特別是煤炭。礦物燃料燃燒產生的大量污染物,包括大量SO2、NOX等有害氣體以及CO2等溫室效應氣體。大量燃燒礦物燃料所產生的環境問題已日益成為各國政府和公眾關注的焦點。我國的供熱已經歷了一家一戶的小煤爐到燃煤鍋爐的轉變?,F在又進一步禁止在城鎮建設中小型燃煤鍋爐房,體現了政府對保護大氣環境的高度重視。因此,除了集中供熱的型式以外,急需發展其他的替代供熱方式。熱泵就是能有效節省能源、減少大氣污染和CO2排放的供熱和空調新技術。

    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。建筑的空調系統一般應滿足冬季的供熱和夏季制冷兩種相反的要求。傳統的空調系統通常需分別設置冷源(制冷機)和熱源(鍋爐)。建筑空調系統由于必須有冷源(制冷機),如果讓它在冬季以熱泵的模式運行,則可以省去鍋爐和鍋爐房,不但節省了初投資,而且全年僅采用電力這種清潔能源,大大減輕了供暖造成的大氣污染問題。

    地源熱泵技術在建筑業中的優缺點

    采用熱泵為建筑物供熱可以大大降低一次能源的消耗。通常我們通過直接燃燒礦物燃料(煤、石油、天然氣)產生熱量,并通過若干個傳熱環節最終為建筑供熱。在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%。但是,燃燒礦物燃料通??僧a生1500-1800℃的高溫,是高品位的熱能,而建筑供熱最終需要的是20-25℃的低品位的熱能;直接燃燒礦物燃料為建筑供熱意味著大量可用能的損失。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,就可以充分利用燃料中的高品位能量,大大降低用于供熱的一次能源消耗。供熱用熱泵的性能系數,即供熱量與消耗的電能之比,現在可達到3-4;火力發電站的效率可達35-58%(高值為燃氣聯合循環電站)。采用燃料發電再用熱泵供熱的方式,在現有先進技術條件下一次能源利用率可以達到200%以上。因此,采用熱泵技術為建筑物供熱可大大降低供熱的燃料消耗,不僅節能,同時也大大降低了燃燒礦物燃料而引起的CO2和其他污染物的排放。

    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合起來有以下幾大優勢:

    環保

    地熱能是一種可再生能源,在使用過程中,隨時可以再生被利用,并且在使用中不產生任何廢棄物,采用地源熱泵技術將給建筑節能帶來突出成效。在環境保護方面有著非常顯著的效果。

    降低空調能耗

    經行業專業人士測量得知,地表溫度一年四季內保持在較適宜的10~20℃范圍內,在溫度較恒定的情況下,其全年的制冷量與制熱量輸出比較穩定,沒有“逆反”效應,空調系統運行時使用的能耗將大大的降低。

    運行費用低

    地源熱泵雖然在建筑上要耗用一定費用,但是一旦建成,運行的費用相當低。采用地源熱泵系統可以被多方面利用,不僅能供暖而且可以提供生活熱水,使用壽命一般在15年以上。地源熱泵機組的電力消耗,與空氣源熱泵相比也可以減少40%以上;與電供暖相比可以減少70%以上,它的制熱系統比燃氣鍋爐的效率平均提高近50%,比燃氣鍋爐的效率高出了75%。

    地源熱泵技術的缺點:

    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。地源熱泵空調系統的經濟性取決于多種因素。不同地區,不同地質條件,不同能源結構及價格等都將直接影響到其經濟性。

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