文档介绍：地源热泵空调系统在建筑中的应用
【摘要】地源热泵冷热水机组是一种以地能为主要能源,以电为辅助动力,利用终年恒温、取之不竭,免费低位能的地下水作为冷热源,以循环水为冷、热载体的高效节能空调系统。在建筑供热空调中采用热泵技术可以有效地提高一次能源利用率,减少温室效应气体CO2和其它大气污染物的排放,最大限度地减小空调设备对建筑物外观的影响。地源热泵中央空调系统通过在工程中的成功运用得到了空调界人士的认可和推崇,成为我国中央空调冷热源发展的新趋势,充分体现节能、环保、灵活、舒适的特点。美国环境保护局称,地源热泵系统是目前可使用的对环境最友好和最有效的供热、供冷系统。我国将加快建设以低碳为特征的建筑体系,因而地源热泵工程将会发挥更大的作用。
【关键词】能源利用、地源热泵、新趋势、低碳
一、引言
随着经济的发展和人民生活水平的提高,公共建筑和住宅的供热和空调已成为普遍的需求。在发达国家中,供热和空调的能耗可占到社会总能耗的25-30%。我国的能源结构主要依靠矿物燃料,特别是煤炭。矿物燃料燃烧产生的大量污染物,包括大量SO2, NOX等有害气体以及CO2等温室效应气体。大量燃烧矿物燃料所产生的环境问题已日益成为各国政府和公众关注的焦点。我国的供热已经历了一家一户的小煤炉到燃煤锅炉的转变。现在又进一步禁止在城镇建设中小型燃煤锅炉房,体现了政府对保护大气环境的高度重视。因此,除了集中供热的型式以外,急需发展其他的替代供热方式。热泵就是能有效节省能源、减少大气污染和CO2排放的供热和空调新技术。
二、热泵的发展史
1 早期热泵的应用与发展阶段(1949年~1966年)
相对世界热泵的发展,我国热泵的研究工作起步约晚20~30年左右。但从中国情况来看,众所周知,旧中国的工业十分落后,根本谈不上热泵技术的应用与发展。新中国成立后,随着工业建设新高潮的到来,热泵技术也开始引入中国。早在20世纪50年代初,天津大学的一些学者已经开始从事热泵的研究工作,1956年吕灿仁教授的“热泵及其在我国应用的前途”一文是我国热泵研究现存的最早文献,为我国热泵研究开了个好头。20世纪60年代,我国开始在暖通空调中应用热泵。1960年同济大学吴沈钇教授发表了“简介热泵供暖并建议济南市试用
热泵供暖”;1963年原华东建筑设计院与上海冷气机厂开始研制热泵式空调器;1965年上海冰箱厂研制成功了我国第一台制热量为3720W的CKT—3A热泵型窗式空调器;1965年天津大学与天津冷气机厂研制成国内第一台水源热泵空调机组;1966年又与铁道部四方车辆研究所共同合作,进行干线客车的空气/空气热泵试验;1965年,由原哈尔滨建筑工程学院徐邦裕教授、吴元炜教授领导的科研小组,根据热泵理论首次提出应用辅助冷凝器作为恒温恒湿空调机组的二次加热器的新流程,这是世界首创的新流程;1966年与哈尔滨空调机厂共同开始研制利用制冷系统的冷凝废热作为空调二次加热的新型立柜式恒温恒湿热泵式空调机。
我国早期热泵经历了17年的发展历程,渡过一段漫长的起步发展阶段。其特点可归纳为:第一,对新中国而言,起步较早,起点高,某些研究具有世界先进水平。第二,由于受当时工业基础薄弱,能源结构与价格的特殊性等因素的影响,热泵空调在我国的应用与发展始终很缓慢。第三,在学习外国基础上走创新之路,为我国今后的热泵研究工作的开展指明了方向。
2 热泵应用与发展的断裂期(1966年~1977年)
1966年,随着史无前例的“文化大革命”的爆发,科技工作同全国各个领域一样遭受了空前的灾难。在此期间热泵的应用与发展基本处于停滞状态。如:
● 1966年~1977年间没有一篇有关热泵方面的学术论文报导与正式出版过有关热泵的译作、著作等。
● 1966年~1977年间国内没有举办过一次有关热泵的学术研讨会,也没有参加过任何一次国际热泵学术会议,与世隔绝十余年。
● 1966年~1977年间,全国高校一律停课闹“革命”,根本谈不上搞热泵科研。但是原哈尔滨建筑工程学院徐邦裕、吴元炜领导科研小组在1966~1969年期间在“抓革命、促生产”的指示下,坚持了LHR20热泵机组的研制收尾工作,于1969年通过技术鉴定,这是在“文化大革命”时期全国唯一的一项热泵科研工作。而后,哈尔滨空调机厂开始小批量生产,首台机组安装在黑龙江省安达市总机修厂精加工车间,现场实测的运行效果完全达到20±1℃,60±10%的恒温恒湿的要求,这是我国第一例以热泵机组实现的恒温恒湿工程。
3 热泵应用与发展的全面复苏期(1978年~1988年)
改革开放政策使中国的国民经济重新走向发展之路,经济的发展为暖通空调提供了广阔的市场,也为热泵在中国的发展提供了很好的契机。因此,热泵的发展在经历了断裂期之后于1978年开始进入一个新的发展