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解決空氣能熱泵制熱量和能效比衰減方案分析

來源:   2013年12月31日 10:44   8310
  Foodjx導(dǎo)讀:NM1系列塑料外殼式斷路器額定絕緣電壓至800V(63型為500V),適用于交流50Hz或60Hz,額定工作電壓至690V,額定工作電流從6A至1250A的配電網(wǎng)絡(luò)電路中,用來分配電能和保護(hù)線路及電源設(shè)備免受過載、短路、欠電壓等故障的損壞。同時也能作為電動機的不頻繁起動及過載、短路、欠電壓保護(hù)。
  
  通過比較可以看出,采用熱泵來做獨立供暖系統(tǒng),在安全性,綜合造價,使用壽命,使用條件限制方面具有明顯優(yōu)勢,特別是一套熱泵系統(tǒng)既能滿足冬季的取暖需求,又能滿足夏季的空調(diào)制冷需求;使用的能源是zui為普及的電力,相比之下,燃?xì)鉅t受供氣量,供氣管網(wǎng)等諸多限制;而且從環(huán)保性來講,燃?xì)鉅t畢竟還是有CO2的排放,而且消耗的是可以做其他用途的高品位能源,而熱泵消耗的是電力,雖然目前中國的大部分的電力來自非清潔能源-煤,但是,隨著核電,風(fēng)電,太陽能發(fā)電和水電的進(jìn)一步發(fā)展,中國的電力也將變得越來越清潔。從這三點來看,熱泵作為獨立供暖系統(tǒng)的熱源,具有巨大優(yōu)勢。熱泵的zui大缺點是其制熱量和能效比隨熱源側(cè)的溫度下降而衰減。
  
  如何解決熱泵的制熱量和能效比隨熱源側(cè)的溫度下降而衰減這個問題呢?目前有兩種解決方案。一種解決方案是采用地源熱泵,一種是采用空氣源熱泵+輔助熱源。
  
  地源熱泵的熱源是淺層地表的熱量,經(jīng)過實際測量,在10米以下的地層,其土壤溫度恒定在10℃以上,土壤中的熱量都來自太陽。采用地埋管的形式,將土壤中的熱量交換到塑料管內(nèi)的水中,對于熱泵來講是非常穩(wěn)定的熱源。地源熱泵的應(yīng)用很好地解決了熱源穩(wěn)定的問題。但是地源熱泵的應(yīng)用也有如下的一些缺點:
  
  1)必須有較大的土壤面積來埋管,實際應(yīng)用中,每100m2的建筑面積需要的土壤面積為25m2以上;
  
  2)埋管的費用較高,對于華北,東北等沖積平原的費用較低,但對于有些地質(zhì)條件不佳的地方,埋管的費用要占到整個工程造價的50%以上;
  
  3)地源熱泵夏天將熱量從房間轉(zhuǎn)移到土壤里,冬天將熱量從土壤里轉(zhuǎn)移到房間里,如果這兩個熱量是基本平衡的,系統(tǒng)是安全和的,如果兩個熱量相差太遠(yuǎn),輕則導(dǎo)致系統(tǒng)的能效比下降,重則導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰,無法正常制冷和制熱。
  
  由于以上的缺點,地源熱泵的應(yīng)用受到一些限制,特別是對于我們這個人多地少的國家,即使歐洲國家,其地源熱泵的應(yīng)用也受到一些限制,其市場發(fā)展前景不如空氣源熱泵,下圖是歐洲2005年-2008年各種熱泵所占的*。從圖中可以看出,2008年,空氣源熱泵占據(jù)了65%份額,地源只占據(jù)不到30%的份額,空氣源熱泵的*呈逐年增長的趨勢,而地源熱泵則呈下降趨勢。
  
  空氣源熱泵是吸收環(huán)境中空氣的熱量,將環(huán)境中空氣的熱量通過熱泵轉(zhuǎn)移到房間中,自然界空氣的熱量也來自太陽。但相比土壤比較穩(wěn)定的溫度而言,空氣的溫度波動較大,并且濕度也是變化的??諝庠礋岜妹黠@地克服了地源熱泵應(yīng)用的極限性,具有安裝簡單方便,系統(tǒng)成本較低的特點。但空氣源熱泵的zui大的缺點是制熱量隨環(huán)境溫度的下降衰減較大。普通的空氣源熱泵的應(yīng)用的zui低環(huán)境溫度一般不低于-5℃,如果低于-5℃,普通的熱泵無法獲得理想的應(yīng)用效果,或者輔助熱源的規(guī)律較大。如何解決空氣源熱泵的衰減問題,是空氣源熱泵能否大規(guī)模在寒冷的氣候條件下應(yīng)用的關(guān)鍵。
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