熱泵節能技術在供熱工程中的應用

　　熱泵節能技術在供熱工程中的應用

　　摘要：進入二十一世紀以來，由于前期的大量資源開發，導致了自然生態的破壞，所以人們開始越發關注能源節能技術，而建筑供熱恰恰就是城市中能源消耗較大的一個部分，并且這一部分由于其自身的耗損較大，所以采用節能技術有著極大的必要性。

　　在建筑供熱中如果使用熱泵節能技術，便能夠切實有效的提升能源的使用效率，并且極大的減少CO2以及一些其他有害氣體的排放。

　　本篇文章主要針對熱泵節能技術在供熱工程中的實際應用進行了分析，以期為其他區域進行供熱建設過程中提供參考。

　　關鍵詞：熱泵;供熱;節能

　　0 前言

　　在當前社會經濟持續發展的情況下，人們的生活水平在持續不斷的提高的過程中，對建筑住宅內部進行供熱、空調安裝已經成為了現代建筑的普遍需求。

　　熱泵技術主要使用制冷循環的方式來使得熱量能夠從溫度較低的環節流向溫度較高的部分。

　　熱泵系統在進行供熱的過程中，是直接將建筑內部的低溫轉移出去，并且連同其建筑內部所消耗的高品位能源一起，從而達到對建筑進行供熱的目的;而在對建筑進行制冷的過程中，直接提出建筑內部的熱量，將其釋放到外部環境中。

　　利用熱泵技術能夠較為良好的達到降低溫室氣體排放的目的，并且節省大量能源。

　　下文主要對熱泵節能技術在供熱工程中的應用進行了分析。

　　1 熱泵的工作原理

　　1.1 壓縮式熱泵

　　壓縮式熱泵系統在實際運行的過程中，其主要的運行原理就是在壓縮機運行時，將壓力從P1達到P2，而其中的溫度在這期間也逐漸的升高，其溫度從T1達到P2壓力之下的T2溫度，之后溫度就逐漸轉到冷凝器之中，從而達到把熱量Q1釋放到水中的目的，促使水溫在這一過程中逐漸的升高，并且其中的工質溫度也會在這一過程中逐漸的下降到T3，經過降溫之后的工質在經過節流閥的過程中，內部壓力降低到P4，并工質的溫度也降低到P4環境中的T4，最后經過低溫低壓處理之后的工作質在這一過程中便在壓縮機中進入到了一個循環模式。

　　在經過壓縮機處理之后，冷卻中所出來的熱水就可以使用到取暖以及日常生活用水中。

　　在壓縮式的熱泵中主要有以下幾個設備組成：壓縮機、換熱器(包括冷凝聚器和蒸發器)、節流閥。

　　1.2 吸收式熱泵

　　吸收式熱泵是利用溶液的特性來完成工作循環和實現供熱，它以消耗熱能為動力，工作介質是一種二元溶液，這2種溶液互相溶解，而沸點不同，其中沸點較低受熱后容易蒸發的物質叫溶質(或稱工質)，而沸點較高的溶劑(吸收劑)。

　　它之所以能制熱是利用溶質在溶液中，其溶解度隨溫度而變化的特點，即在一定壓力下，溫度越高，溶解度越小，從而產生所需的高壓蒸汽;反之，溫度越低溶解度越大，易于被吸收劑吸收溶解。

　　整個裝置除有一個耗電量很小的溶液泵外，主要由幾個容器組成：發生器、冷凝器、蒸發器、吸收器和節流閥。

　　溶液在發生器中被加熱，消耗熱能Q1(溫度較高的熱能，作為驅動力) ，使部分工質汽化，使溶液變為稀溶液，稀溶液由2到3通過節流閥降壓后進人吸收器，在吸收器中吸收來自蒸發器的汽態工質而變成濃溶液，在吸收過程中同時放出熱量Q2，溶液被泵打回發生器，從而完成溶液的循環。

　　發生器中受熱汽化的工質進入冷凝器被冷凝成液態，同時放出熱量Q3(升溫后供熱)。

　　液態工質經節流閥降溫、降壓后進入蒸發器，在蒸發器中吸收低溫熱量Q4，汽化后進入吸收器，被從發生器來的稀溶液吸收變為濃溶液，如此反復循環。

　　吸收式熱泵的優點是可以利用溫度不高的熱源作為動力;除功率不大的溶液泵外沒有轉動部件，耗電量低，無噪聲。

　　缺點是熱效率低， 一般適合于規模大的供熱系統。

　　此外熱泵還有：化學式熱泵，利用化學反應吸收、吸附、濃度差等現象或化學反應原理制成熱泵;噴射式熱泵，以蒸汽噴射泵代替壓縮機;熱電式熱泵(半導體熱泵) 利用電流通過2種不同導體組成的回路時，會在兩端產生溫度差的現象。

　　2 熱泵在供熱工程中的應用

　　近年來，熱泵供暖有著極為廣泛的途徑，并且在社會不斷發展的過程中，該技術也必然會取代其他傳統供熱技術，并且在技術在一些較為寒冷的歐洲國家已經得到了全國性的應用，被政府和電力部門所重視;而我國的供暖系統中，絕大部分消耗的能源都是石油、煤炭、天然氣，并且這其中有90%都是直接作為燃料來消耗掉。

　　利用這樣的方式來進行能源提供，不僅會消耗大量的自然資源，其能源供應的效率也并不高。

　　再加上我國能源并不富裕，急需將余熱資源大力開發出來，據不完全統計，我國各行業余熱資源約占其燃料消耗總量的17%～67%，可回收利用的余熱資源約為余熱資源總數的60%，這些余熱資源可作為熱泵的低溫熱源，通過熱泵回收和利用，用于供熱工程。

　　2.1低溫熱水輻射供暖系統

　　低溫輻射供暖系統的供水溫度較低，一般為40℃～60℃，由熱泵作為低溫輻射供暖熱源時，供水溫度為40℃～45℃，目前以頂棚、地板或墻埋管作為輻射板的低溫輻射供暖系統均可采用熱泵作熱源。

　　又由于目前最常見的、最有效的熱泵供暖方式為地板輻射供暖方式，所以熱泵所提供供水溫度完全可以滿足當前地板輻射供暖方式。

　　2.2 傳統的熱水供暖系統

　　目前，我國熱水供熱系統設計上均采用供回水溫度為95℃/70℃的熱水采暖，而實際北方采暖地區采暖系統在運行時普遍采用的是大流量、小溫差的方式，住宅供回水溫度都在60℃/45℃。

　　室內散熱設備主要為鑄鐵散熱器、鋼制散熱器、銅鋁復合散熱器和柱鋁散熱器等。

　　如果房間圍護結構的保溫措施良好，改善門窗的絕熱性能，減少冷風滲透，在采用上述各種散熱器的條件下，可利用供水溫度為60℃～50℃的熱泵采暖系統進行連續供熱。

　　2.3風機盤管供暖系統

　　在我國高層建筑、賓館、大型商場等建筑中幾乎全部采用風機盤管空調系統，而在一些現代化高級賓館引進國外熱泵裝置，這將促進國內熱泵供暖系統的進一步發展，國內早已采用以熱泵為熱源的風機盤管供暖系統，經驗證明，這樣的供暖系統穩定，運行可靠，節能和環保效果顯著。

　　2.4大型熱泵站

　　用于建筑物區域供熱的大型熱泵裝置組成的集中熱力站即熱泵站，熱泵站早于20 世紀70 年代末使用在瑞典、前蘇聯等國家的區域供熱中，當時主要采用的是壓縮式熱泵裝置，而后在一些發達國家的熱泵站中采用了吸收式熱泵裝置、燃氣機驅動的熱泵裝置，效率有明顯提高。

　　3 結語

　　綜上所述，在人們自身的節能意識不斷提升的情況下，人們已經越發的重視對熱泵技術的實際應用，這促使熱泵技術有著更為廣泛發展前景。

　　由于我國的低溫余熱資源較為豐富，而各個行業的余熱資源大約占到了總體燃料燃燒量的20%-70%左右，而這其中能夠進行回收利用的余熱達到了60%，同時在地熱排水中還能夠供應大量的低溫源，以及自然的低溫源，這些能源供應的基礎都為熱泵技術的快速發展提供了極大的幫助。

　　此外，在有需要的情況下，還可以將傳統的供熱方式和熱泵供熱技術向結合，同樣能夠達到節能的目的，并且還節省了大量的改造費用。

　　參考文獻

　　[1] 馬坤茹，李聯友，崔明輝. 鍋爐房供暖系統綜合治理技術[J]. 河北工業科技. 2009(05)

　　[2] 孫瑞堃. 供熱系統綜合節能技術措施[J]. 中國科技信息. 2005(19)

　　[3] 許彥梅. 城市集中供熱系統的節能技術探討[J]. 科技資訊. 2008(19)

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