太阳能热泵技术在暖通空调中应用于发展思考

太阳能热泵技术在暖通空调中应用于发展思考

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摘要:随着我国资源可持续发展战略的提出,我国各行业都开始了节能减排策略的探索,暖通空调作为人们生活中的不可缺少的一部分,为人们创造了舒适的居住与办公环境,但是在暖通空调的使用过程中也出现了能源资源过度损耗与浪费的情况,太阳能作为一项可再生资源,在暖通空调的设计中与太阳能有效结合,能够达到优势互补的作用。

关键词:太阳能;热泵技术;暖通空调;应用;发展

随着对可再生资源的研究与探索,太阳能热泵技术已经得到了广泛的运用,要想在暖空空调的设计中落实节能减排的目标,就需要将暖空空调与可再生资源相结合,太阳能技术与暖泵技术在暖空空调中的应用,对于节约能源资源,提高资源的使用效率与暖空空调的技术水平方面都有很大的促进作用。

一、太阳能与热泵技术

(一)太阳能。太阳能是对太阳光的合理有效利用。通过将太阳光的辐射能量转化为能量为人类的社会活动提供发电或者热能资源。太阳能是一种可再生资源,并且对环境不会产生污染,属于清洁能源。太阳能很早就被运用到人类的社会生活中,在近代我国对于太阳能的使用在不断探索中取得了很大的进步,例如刚开始的太阳灶到现在的热水器热能资源的提供等。对于太阳能的探索与研究还在继续,太阳能在人类社会活动中的用途非常广泛,发展前景也极为广阔。

(二)热泵技术。热泵的另一名称又叫做冷机。是一种可以将能量从低温热库传送到高温热库的装置,能够为温度高的地方提供很大的能量,一般在加热、干燥设备中的工作原理是通过低沸点液体经过节流阀减压后蒸发之际,从低温液体中吸收足够的热量,然后通过压缩蒸汽,升高温度。在通过冷凝气将吸收的温度放出并且液化,通过这样循环往复的过程,连续不断的将热量从温度较低的物体传送到温度较高的物体,以此完成加热、干燥工作。因为热源有多种来源途径,所以又可以细分为地源热泵、空气源热泵、双源热泵、水源热泵等。随着人类社会生产的需要,热泵技术也被广泛运用。

二、暖通空调中太阳热泵技术的应用

太阳能技术在人类生活各方各面的应运。自太阳能的研究与开发以来,太阳能在我国的多个领域被广泛使用,例如太阳能热水器、太阳能发电、太阳能集热、太阳能海水淡化、太阳能空调等众多方面,下面就将太阳能在社会运用中较为具有代表性的几项运用做些许分析。

(一)太阳能热水器。太阳能热水器就是主要通过太阳的热量将设备中的水进加温加热的装置,通过真空集热管将太阳的热量聚集起来转换成热能,为人类提供源源不断地热水,供人们生产生活使用。太阳能热水器分为两种,即真空管式与平板式。在我国的热水器市场中,真空管式的热水器占比较大,居民使用数量也较多。因为它使用起来较为安全,节能效果也比较明显,并且也为人们的生活带来了极大的便利。

(二)太阳能供暖。太阳能供暖,主要是通过太阳能集热器将分散的太阳光聚集起来,通过升高的太阳温度将设备内的水加温加热,再将热水输送到建筑中安装的发热末端,从而完成建筑内的供暖程序,提供给人们暖气服务。这种太阳能供暖是通过相关的太阳能设备将太阳的热量聚集并且提供给人类温暖,是一种非常环保的供暖方式,在太阳能供暖的发展历程中,分出了两种供暖方式,及主动供暖与被动供暖。在当前我国居民的供暖需求与供暖方式选择中,大多数选择主动供暖。因为主动供暖主要是通过使用一定的电能,让加热的水在供暖水管中不断地循环流动,进而达到为人们提供温暖的目的。在主动供暖方式中一般涉及到的采暖设备有、水泵、散热器、集热器、和储存热气的设备等,随着相关学者对于太阳能供暖方面的研究,让太阳能的供暖设备以及方式也不断得到发展与升级,太阳能的供暖设备在居民建筑尤其是城市居民的建筑取暖系统中起着至关重要的作用。使用太阳能供暖的方式,不仅能满足大量的供暖需求,也能代替传统的煤炭供暖的方式,从而减少资源的消耗与浪费。采用太阳能供暖是一种清洁环保的供暖方式,对于我国生态环境的保护与资源的可持续发展均起到很好的促进作用。

(三)太阳能空调。随着人们生活水平的提高,空调已经成为人们生活中不可或缺的装置,但是在我国当前的空调使用情况中,存在着能源资源损耗情况较为严重的情况,因此在我国资源可持续发展的战略背景下,将清洁能源运用于空调的设计就成为必须。在不断的探索与实践下,空调的设计与制造推出了太阳能空调。太阳能空调的运行原理主要是依据了太阳能光与热的转换原理,让太阳能在暖空调的领域中得以广泛运用,就空调的功能而言主要有两个方面,及制冷与制热。太阳能空调同样满足这两个条件,制热就是主要以太阳能及其他可以再生的生物质燃料作为主要能源,在经过太阳集热器将太阳光源与核能聚集,进而转换到热能储存器,在经过中央控温系统进行调控后,产生自动供暖循环的动作,达到太阳能供暖的目的。太阳能制冷方面,主要是通过太阳能空调中的制冷机,将吸收进太阳能集热器的热量进行热煤水的准备,当热煤水温度越高时空调制冷机的性能系数就越高,从而达到空调为人类提供冷气的效果。

三、暖通空调中热泵技术的应用

热泵技术主要分为两种,水源热泵与地源热泵,下文就针对这两种热泵技术在通暖空调中的应用做一些分析。

(一)地源热泵技术。地源热泵属于热泵技术中的一种,通过对例如地下水、土壤或地表水等浅层地热资源的有效利用,达到既制热又制冷的效果,在空调设备中,是属于高效率并且节能减排效果明显的设备。同其它热源泵技术相同,地源热泵也是通过将质量较高的能源输入到热泵装置中,进而产生低温位置热能向高温位置热能进行移动的过程,在室内温度较低时,将地源热泵中储藏的热量输送到建筑室内,完成供暖的工作,在温度较高时,就通过地源热泵将室内较高的温度提取出来,重新输送到地能中,完成降温制冷的效果。在通暖空调中引入地源热泵技术,可以产生优良的提供暖气制造冷气的效果,而且经济环保,能够有效减少能源资源的消耗,也能够起到保护环境的作用。

(二)水源热泵技术。水源热泵是热泵技术在通暖空调中使用也较多的一种热泵技术,水源热泵在通暖空调的使用过程中主要有两个方面的应用。第一就是供暖,在冬季气温较低时,将高品质的能源输入相关设备中,使其完成处于低温位置的能源向高温位置移动,通过热量的输送完成室内的供暖工作,在夏季室内温度较高时,使用水源热泵技术将室内的高温抽送到热泵中去,通过水温带走室内热量,从而起到降低室内温度的效果。水源热泵技术中使用的能源也一种清洁环保的能源,因而将水源热泵在暖通空调中进行设计使用,符合国家保护生态环境的理念以及资源可持续发展的战略,并且也能够给人们提供更加安全健康的空调服务。

结语

在科技技术不断发展并且生态环境日益恶化的时代背景下,对于暖通空调的设计与制造应紧跟社会科技的发展潮流以及生态环保的社会理念,将太阳能技术及热泵技术有效的在暖通空调的设计中加以运用,不仅能够满足暖通空调供暖制冷的效果,也能够有效的减少能源资源的损耗与浪费,起到节能减排的效果。可见太阳能技术及热泵技术对暖通空调的长远发展有着重要的影响。

参考文献:

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