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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   8311
  Foodjx導讀: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)絡電路中,用來分配電能和保護線路及電源設備免受過載、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。
  
  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,燃氣爐受供氣量,供氣管網(wǎng)等諸多限制;而且從環(huán)保性來講,燃氣爐畢竟還是有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,風電,太陽能發(fā)電和水電的進一步發(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。地源熱泵的應用很好地解決了熱源穩(wěn)定的問題。但是地源熱泵的應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,輕則導致系統(tǒng)的能效比下降,重則導致系統(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用的關鍵。
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