太阳能热泵技术在暖通空调中应用与发展

发表时间:2020/7/6   来源:《城镇建设》2020年3月9期   作者:岳玲玲
[导读] 我国人口众多,对能源的需求也很大,能源在大量消耗。
        摘要:我国人口众多,对能源的需求也很大,能源在大量消耗。而在暖通空调中应用太阳能热泵技术,不但可以满足当前社会发展对节能环保的要求,还能够进一步的优化暖通空调的性能,进而使得暖通空调的技术水平得到显著提高。基于此,本文就对太阳能热泵技术在暖通空调中应用与发展相关的内容进行分析,可供参考。
        关键词:太阳能;热泵技术;暖通空调

        1太阳能及热泵技术的概述
        1.1太阳能的涵义及优势
        太阳能技术主要是强化对太阳光辐射能力的应用,在发电领域应用较多,同时能够为热水器提供能源支持。在科技的支撑下,太阳能的应用领域不断拓展,成为重要的能源类型。
        1.2太阳能热泵技术的工作原理
        太阳能热泵系统是太阳能利用技术和热泵技术的有机结合体,太阳能热泵采暖系统最显著的优势在于仅仅利用极少的电能就能获得很大的热量,低温热源的利用程度非常高。将太阳能热泵与地源热泵或者空气源热泵结合起来使用能够有效解决太阳能分散的特点。相比与采暖系统,太阳能制冷系统的成本要高一些,因为制冷系统增加了热交换器和储冷水箱等设备,在压缩机的作用下,制冷剂通过蒸发来吸收储冷水箱的热量,从而达到降低温度的效果。
        1.3热泵技术
        目前,我国在热泵技术有很深的研究和考察,达到了节约能源和保护环境的目的,顺应了时代的可持续发展,是一种很全能的制热装置。值得注意的是空气源热泵有安装快捷方便的优点,但是也有热力受到室内外温差较大的影响,会随着季节温度的变化随之变化。水源热泵和土壤源热泵两者称之为地源热泵系统,在冬季,从大地汲取热量,夏季从大地汲取冷量,再由热泵机组向建筑物提供冷热实现节能,而我国现在情况,对于土壤源热泵还在进行研究,通过进行地下埋管试验,才测量出传热数据等相关信息,为之后系统设计和运行积累一些实际考量经验结果。
       
        2太阳能热泵技术在暖通空调中的应用分析
        2.1太阳能热水器
        太阳能热水器主要是一种利用太阳光将水温加热的装置设备。一般分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器,其中真空管热水瓶应用非常普遍,效果也很明显,而且节能安全。主要依靠真空集热管把太阳能转换成热能,利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而提供所需的热水。太阳能热水器的应用给人们的生活带来了极大的方便。
        2.2太阳能采暖
        太阳能采暖的原理非常的简单,太阳能比较的分散,要在暖通空调中利用其进行采暖,需要借助太阳能集热器把分散的太阳能转化为热水,然后需要将热水运送到发热的尾端,这样就能够使得房间形成一个采暖的系统,我们通常将之称为太阳能采暖系统。也就是说太阳能采暖就是利用相关的采暖设备,把分散的太阳能集中起来进行转化,这样就可以得到暖通空调需要的热能。太阳能采暖一般分为主动式采暖和被动式采暖两种形式。主动式太阳能采暖主要是通过使用一定的电能,使加热的水在管道中循环流动,完成房间供热的过程。此采暖系统中涉及到的采暖设备主要有风机、水泵、散热器、储热器等。随着设备的不断发展,特特别是太阳能集热器的发展,主动式太阳能采暖系统逐渐得到应用。被动式太阳能采暖系统不需要任何辅助性的能源,只需建筑方位的合理布置和建筑构件的恰当处理。节能效果非常明显,也是常用的一种采暖方式。主要是使太阳光通过玻璃的透射,照射到墙体的黑色吸热表面,墙表温度得到升高,墙体进行蓄热。当建筑需要供热时,将太阳光通过和墙面的对流引导到房间,房间内的冷空气也会在夹层中被加热,这样就可以让室内形成一个自然供热的循环系统。墙体储存了大量的热量,在没有太阳的时候,墙体就可以利用这些积聚的热量,实现对是被空气的加热,这样的供暖和制冷方式极大地减少了能源的损耗,符合可持续发展的要求。
        2.3太阳能空调
        太阳能空调的应用提升了暖通空调在节能性与绿色性方面的效能。鉴于太阳能光热转化的基本原理,太阳能空调得到应用。这种空调能够有效达到制冷的目的。在太阳能集热器的支持喜爱,制冷机获取供热媒水。一般其温度越高,越能够满足制冷机的指标,效果越强。另外,太阳能空调制热方面的作用也很突出,能将太阳能与生物质燃料进行联合使用,强化超导太阳能集热功能的实现,强化对太阳能辐射能的有效吸收。

借助超导液将复合超导能力存储在转换器,通过中央控温系统进行有效调控,达到自动供暖循环的功效,供暖目标实现。这种模式的供暖更具绿色性与节能性。
       
        3太阳能热泵技术在暖通空调中的发展分析
        3.1水源热泵
        水源热泵也具有两种功能,分别是制热和制冷。水源热泵的工作原理和地源热泵十分的相似,不同之处在于水源热泵是以水体作为能源的,也就是利用水来为热泵提供暖通空调制冷和制热的能源。通常在炎热的夏天,需要利用水源热泵将室内的热量取出来,然后将热量排放到水源中去,水体的温度相对比较低,可以让这样热量释放在其中,这样就能够实现暖通空调制冷的目的。同样的,在气温较低的冬天,可以把室内的冷起取出来,通过水源热泵释放到水源中,这样就可以达到暖通空调制热的目的。
        3.2地源热泵
        借助地热资源,满足暖通空调制冷与供热的目的。地源热泵主要应用了浅层地热资源,通常包含土壤、水分等。具体讲,地源热泵也要先进性高品位能源的输入,促使低温位置热能向高品位热能转移。在冬季,地源热泵将地能中的热量提取出来,待温度升高之后,将其传递至建筑内部,达到采暖的目的。在夏季,地源热泵会将热量释放至地能孩子中,制冷效果形成,达到真正意义的节能与环保。
       
        4阳能热泵供热技术的应用问题分析
        太阳能热泵具有高效节能、应用面广的特点,可以在地理环境迥异的地区得到推广应用。但是太阳能热泵的推广使用也面临许多问题。首先就是其成本较高,太阳能地泵供热系统的构建所花费的成本会远远高于煤炭等传统能源的价格,这是其推广应用的重要阻碍。其次,太阳能热泵对各个部件之间的联合使用要求很高,不仅要考虑这种供热系统与建筑设计的关系,还要考虑智能化的因素,因此需要花费较多的人力、物力、财力,需要各专业人员的共同努力与配合。
       
        5结语
        太阳能技术与热泵技术各自具有自身的优势,如果将其有效融合,互补效果将更加突出。鉴于此,要详细了解太阳能技术与热泵技术的各自特征,深入探讨二者应用实践,更好发挥互补性作用,有效发挥在暖通空调中的优势,满足制冷与供热的社会需求,降低能源使用量,达到环保与节能的效果,在根本上推动暖通领域建筑行业的稳定发展。

        参考文献
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        作者简介:
        岳玲玲(1984.10.4);性别:女;籍贯:河北省秦皇岛市;民族:汉;学历:大学本科学士学位;职称:高级工程师;职务:设计院设计人员;研究方向:暖通。
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