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地源热泵一建筑节能新技术
文/ 刁乃黄鸿翔。方肇洪
求。传统的空系统通常需分别
一电能驱动热泵从周围环境中吸收
、热泵与建筑供热空调
设置冷源制冷机和热源锅低品位的热能, 适当提高温度再
炉。燃煤锅炉是最主要的大气向建筑供热, 就可以充分利用燃
热泵制冷机是通过做
污染源, 中小型燃煤锅炉在城市料中的高品位能量, 大大降低用
功使热量从温度低的介质流向温
中已被逐步淘汰; 燃油和天然气于供热的一次能源消耗。如果燃
度高的介质的装置。热泵与制冷
的锅炉虽然减轻了对大气的污料的理论燃烧温度为℃,环
机的工作原理和过程是完全相同
染, 但排放的温室效应气体境温度为℃, 则按理想的卡诺
的, 从热力学的观点看都是热机
仍造成环境问题, 而且循环作的热机的效率可达.
工作过程的反循环。热泵与制冷
运行费用很高。建筑空调系统由% 如果热泵可利用的环境热源
机在名称上的差别只是反映了在
于必须有冷源制冷机,如果让例如地源的温度为℃, 室
应用目的上的不同: 如果以得到
它在冬季以热泵的模式运行, 则内环境温度为℃,则按理想的
高温的热量为主要目的, 则一般
可以省去锅炉和锅炉房, 不但节逆向卡诺循环工作的热泵的性能
称为热泵, 反之则称为制冷机。
省了初投资, 而且全年仅采用电系数,即向高温热源的供
建筑的空调系统一般应满足冬季
力这种清洁能源, 大大减轻了供热量与消耗的功之比, 可达.
的供热和夏季制冷两种相反的要
暧造成的大气污染问题。。这样,根据热力学的原理一次
采用热泵为建筑物供热可以能源利用率理论上可以达到.
大大降低一次能源的消耗。这一
建筑节能”栏目协办单位, 即采用热泵为建筑物提供的
结论的理论基础涉及热力学第二热量理论上可以是燃料燃烧产生
定律。通常我们通过直接燃烧矿热量的倍以上。考虑到实际热
物燃料煤、石油、天然气产机和热泵的效率低于理论值以及
生热量, 并通过若干个传热环节传热过程中可用能的损失, 供热
最终为建筑供热。在锅炉和供热用热泵的性能系数, 即供热量与
管线没有热损失的理想情况下, 消耗的电能之比, 现在可达到
一次能源利用率即为建筑物供—; 火力发电站的效率可达
热的热量与燃料发热量之比最% ~ % 高值为燃气联合循
高可为% 。但是,燃烧矿物燃环电站。采用燃料发电再用热
料通常可产生℃~ ℃的泵供热的方式, 在现有先进技术
高温, 是高品位的热能, 而建筑条件下一次能源利用率也可以达
供热最终需要的是℃~ ℃到% 以上; 如果一次能源是
的低品位的热能; 直接燃烧矿物水力或风能等可再生的机械能,
燃料为建筑供热意味着大量可用则热泵供热的一次能源利用率现
能的损失。如果先利用燃烧燃料在就可以达到% 以上。用电
产生的高温热能发电, 然后利用热设备例如电暖气、电锅炉,电
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【建筑节能· 新能源】
辐射采暖也可以把电能转变率一倍以上, 相应地单位供热量利于采用先进技术去除或减少燃
为热能, 为什么还要用热泵造成的,排放可由/ 烧产物中的粉尘、,和等
呢由于用电阻加热设备把电能降低为/。大气污染物。采用电动热泵供
转化为热能的