用低品位能源为建筑物供暖是高尚的追求(中)

2016/2/24 0 6896

恒有源科技发展集团(微信号:HYYESSTD)专注于浅层地能作为建筑物供暖的替代能源的科研、开发和推广。致力于原创技术的产业化发展,实现为建筑物无燃烧智慧供暖(冷),大力发展地能热冷一体化新兴产业。

 

(接上)

五、机电专业的伟大核心技术
    在机电专业进入建筑业的近百年中,自身发展出了一个伟大的核心技术——热泵技术。

热泵技术的发明和发展是从蒸发制冷循环理论起始的,逐渐研发了系统,发明了设备,形成了产品,并逐渐在应用中完善和进步。当年这项技术曾被归入“全球最重要的十大科技”成果之中,至今仍能感受到它的伟大意义。

热泵技术可用水泵技术作个类比,在此简要的介绍。

    自然界的水都是从高处向低处流,这是个天然规律。而水可能从低处向高处流吗?不能!但人类发明了水泵就能。水泵用机械带动,耗费了能量,使用了水泵这个产品,水就能从低处流入水泵入口,从水泵出口流向高处,人驾驭天然规律,为人类创造出了很多精彩。
    自然界的热都是从高温体向低温体传递,这也是个天然规律。热可能从低温体向高温体传递吗?不能!可是人类发明了热泵就能。热泵用机械带动,耗费了能量,使用了热泵这套设备,热就能从低温体向高温体传递,人驾驭天然规律,为人类开辟了
一番更广阔的新天地,电冰箱就是热泵技术的产品,它对于人类的生活起到了很大作用。

要提醒的是水泵是一个设备,常为一件单体,而热泵则是个系统。热泵的热入口是蒸发器,热泵的热出口是冷凝器。它们是靠管道联接着,成为系统。主要部件并不都紧靠着,这不同于水泵的形象,不能把“热泵”误认为只是压缩机这个部件。热泵其实是套系统,有的很大,管道可上百米,有的很小,形成机电一体化。
六、热泵对能源应用的重大意义
    能源有不同的品位,合理的品位能源通过设备,产生热量成为热源用在合适的地方,这是热源的合理应用原则。但热源应用中,温度常常有具体要求,各种能源产生的温度恰好适合需求的情况较难碰到,但“大体适合”却是很常见的。由于有了热泵就可把大体适合的能源产热用热泵恰当地提升调整成合适的温度,作为实用热源,就是我们能源应用技术的重要进步,这大大扩展了可应用能源的范围。

比如浅层地能经过设备转换最终提供了 10℃的循环水,直接用来为 20℃的建筑室温供暖是不行的。而配合热泵的应用,提升它到 40℃以上就行了。这就扩展了建筑供暖中利用低品位能源的机会,克服了高品位能源低用的浪费。这说明热泵技术给低品位能源应用的巨大支持,扩展了低品位能源利用的范围。使用少量的电能,搬运大量的冷、热量供我们应用,就是热泵伟大的本质。

 

七、热泵提温与常规加热供暖的异同
    常规的循环热水供暖,送水温度 60℃,回水温度 35℃,那么送出的热量就是这 25℃温差的热含量。回锅炉在用燃气火焰最终把水又加热到60℃再供暖,这些燃气耗量就是高品位能源(燃气)供出的供暖热量。
    而热泵采集了低品位能源,比如从浅层地能用单井回灌技术取出 10℃的介质温度,再从介质取出热量,约 3℃传回浅地层中,这温差就是低品位能源提供的能量。但是 10℃的介质温度,不足以为建筑供暖,我们要把它提升到 40℃才行,而这段的温升仍由低品位的浅层地能提供,用热泵搬运热量,从低温介质搬向高温的循环水中,再向建筑供暖。可见供暖的热量都来自于低品位的浅层地能,而热泵只消耗了少量的电能起了搬运的作用。其实少量的电能,除了搬运大量的热能外,自己最终也以热能的形式进入了供出的热量之中,再尽一份贡献。当然在供冷应用热泵时,就没有这优越性了,少量的电能最终以热能形式进入散热循环。(作者:吴德绳)

选自_《中国地能》

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