太陽能空氣源熱泵空調系統(tǒng)的可行性分析報告(編輯修改稿)
2024-08-30 11:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 型節(jié)能建筑。單獨的太陽能供暖是不經(jīng)濟的。主要原因是能源需求與能源供應的不匹配，即供暖需求最大的冬季恰恰是太陽能資源最少的時候，這樣單獨用太陽能供暖就需要安裝大量的集熱器，成本很高。更可行的方法是將太陽能集熱器與熱泵結合，利用熱泵將太陽能提供的低品位熱源提升，滿足建筑物采暖需求。太陽能供冷在需求與供應的匹配上是最合適的，也必將成為將來發(fā)展的趨勢。毋庸置疑，能源和環(huán)境問題已經(jīng)成為當今社會最受關注的焦點問題之一，能源是現(xiàn)代社會存在和發(fā)展的基礎，可以說現(xiàn)代文明是建立在對能源和物質的大量消耗的前提下。隨著世界人口和經(jīng)濟的迅速增長，人的生存質量不斷提高，能源消耗急劇增加，伴隨的能源的巨大消耗，大量未經(jīng)處理的廢物排放到環(huán)境中，導致環(huán)境污染日益嚴重。有限的資源經(jīng)不住巨大的消耗，引發(fā)世界范圍內(nèi)的能源危機。本世界以來，特別是二次世界大戰(zhàn)以來能源消耗總量直線上升。，；。近25年來，世界能源消耗增長率平均每年為14%，大約十多年增長一倍。在能源消耗總量中，建筑耗能占很大比重。在發(fā)達國家，建筑耗能占總能耗的25%40%。而在建筑耗能中，供暖、空調、制冷、供熱水的能耗占建筑能耗很大一部分。以美國為例，建筑物（包括住宅和商業(yè)樓）%，%（%），熱水供應12%（占總能耗的4%），%（%），%（%），%（占總能耗的7%）。也就是說，建筑物耗能中約有80（%%）用于采暖、空調與熱水供應。我國的建筑物能耗占總能耗的比重也達15—20%。因此，在建筑物種采用高效節(jié)能的空調供熱方式對于緩解目前能源緊張和環(huán)境污染問題具有重要意義。我國是一個發(fā)展中國家，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城市化進程的推進，我國的新建筑將大大的增加。據(jù)統(tǒng)計，在1995—2000期間，我國新住宅55億㎡，新建住宅將達到150億㎡。如此巨大的建筑面積將帶來巨大的建筑耗能。近年來，我國房間空調器產(chǎn)量持續(xù)以年40%的增長率上升，長江中下游地區(qū)的空調器和熱泵的大量使用已導致該地區(qū)供電出現(xiàn)部分緊張和短缺。太陽能用于建筑采暖、空調等方面對于緩解目前能源緊張的局面具有重要意義。世界各國將發(fā)展太陽能作為一項重要的能源政策，積極鼓勵利用太陽能。自1990年來，世界太陽能市場年增長16%，%，即太陽能也以10倍于石油業(yè)的年增長速度發(fā)展。我國是一個太陽能資源十分豐富的國家。我國地處北半球，幅員廣大，大部分地區(qū)位于北緯45以南。我國各地區(qū)我國各地區(qū)的太陽能輻照量大致在3348—8371MJ/㎡a之間，平均5860MJ/㎡a，年日照小時20003000小時。太陽能的熱利用技術見過多年的發(fā)展，已成為太陽能利用技術中最成熟、應用最廣泛、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最快的領域。這些都是太陽能熱泵應用的有利條件。四、 太陽能在建筑采暖中的利用1. 太陽能采暖系統(tǒng) 在太陽能的利用進程中已有不少廠商將太陽能應用在建筑采暖上，讓太陽能產(chǎn)出高溫水向建筑物供暖，并以付諸實施，不排除其中的商業(yè)運作。但實際效果并不理想，主要原因是：其一在冬季讓太陽能產(chǎn)高溫水的效率是很抵的；其二能源需求與能源供應的不匹配，即供暖需求最大的冬季恰恰是太陽能資源最少的時候，這樣單獨用太陽能供暖就需要安裝大量的集熱器，成本很高；其三在雨雪天氣，太陽能處于停滯狀態(tài)，要滿足建筑物的符合要求，這樣就要給系統(tǒng)增容，一般是附加電加熱裝置，導致耗電量增加。2. 太陽能熱泵采暖系統(tǒng)太陽能熱泵采暖系統(tǒng)是利用集熱器進行太陽能低溫集熱（此時太陽能集熱器的集熱效率較高），然后通過熱泵，將熱量傳遞到溫度為35 50℃的采暖熱媒中去。冬季太陽輻射量較小，環(huán)境溫度很低，使用熱泵則可以直接收集太陽能進行采暖。將太陽能集熱器作為熱泵系統(tǒng)中的蒸發(fā)器，換熱器作為冷凝器，這樣就可以得到較高溫度的采暖熱媒。太陽能熱泵采暖系統(tǒng)主要特點是花費少量電能就可以得到幾倍于電能的熱量，同時可以有效地利用低溫熱源，減少集熱面積，這是太陽能采暖的一種有效手段。但是單純的太陽能熱泵系統(tǒng)也存在這其自身難以解決的缺點，即在夜晚或雨雪天氣里，該系統(tǒng)無法提供熱能來源，導致系統(tǒng)無法工作。此時就需要配置大功率的輔助供熱裝置，如電加熱。這樣系統(tǒng)要增容，能耗升高，投資成本增大。五、 太陽能空氣源熱泵采暖制冷系統(tǒng)太陽能空氣源熱泵的技術經(jīng)濟優(yōu)勢 綜合上述太陽能采暖及空氣源熱泵系統(tǒng)的優(yōu)勢及不足，如何揚長避短，充分發(fā)揮太陽能的和空氣源熱泵的優(yōu)勢，規(guī)避其不足是我們要研究的問題。通過對太陽能采暖和空氣源熱泵冷暖系統(tǒng)優(yōu)勢和不
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