水源热泵的低温地热水供暖节能及舒适性研究

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  摘 要:随着当前的能源危机不断加重,传统能源的价值也在不断地增高,这在无形之中也开始提升了全球人民的能源和环境保护意识,与此同时,对于太阳能、风能、地热能等可再生能源的利用情况更受到了人们的重视。基于此,本研究主要就应用水源热泵的低温地热水供暖节能进行分析,并简要研究其舒适性,希望所得结果可以为相关领域提供有价值的参考。
  关键词:水源热泵;低温地热水;节能
  现如今,我国对于地热的直接利用开始逐渐兴起,特别是对于纬度较高的寒冷地区,诸如华北、东北、西北,其地热供热的开发力度也正在不断的增大。特别是地板供热及热泵的普及利用,使得热水供暖在低温地区的应用发挥了良好的作用,并提供了较高的技术支持。所以分析水源热泵在低温地热水供暖当中的节能情况和探索其舒适性是十分重要的。
  1.利用水源热泵的低温地热水供暖节能情况分析
  在能量当中其“量”与“质”的统一称为“火用”,因此通过火用对能量进行分析是十分科学的。对于量和质的统一,理论上希望火用的损失越小越好,这样就能够使得供给的系统得到最有效的利用,火用效率对于系统来说,可以评价其是否节能的依据。所以,本研究将利用?的分析方法来分析水源热泵低温地热水供暖的节能情况。
  1.1利用能量分析法对水源热泵低温热水供暖节能情况进行分析
  在能源应用科学上,存在着两种能量分析的方法,分别是焓分析法和熵、?分析方法。当前对能量数量守恒的关系进行反应,但是却不能够对能量在质方面所存在的差别做出反应,进而将不同质的能量只为等价的[1]。这样来看,这与能量的实际效果并不相符合,因为当量相同的时候而质相同的能量,其实际效果存在差异,甚至存在很大的差异。?分析方法和焓分析方法的最大区别就是其确认了不同能量之间所存在的质的差别,同时将能量和质的作用推线了出现,因此?分析的结果更具有科学性和准确性。而熵分析法?分析方法虽然结果相同,但是其概念却难以被普遍接受,而且熵是表征物质的无序度参数,对于质是一种间接的表示,并非是对质的直接描述,这对于能量分析与工程应用来说显然是不够的。因此,可以得出,对于水源热泵低温地热水供暖节能情况进行分析,可以采用?分析方法进行,这样能够更好的促进节能的利用效率。
  1.2分析方法的具体情况
  ?分析方法和熵分析方法都属于能量转换的热力学第二定律,而焓分析方法是第一定律。分析能量在进行转换的时候是否会受到热力学第二定律的影响,能够将其主要划分为三种不同质的能量。首先是可以无限转换的能量。这种能量的转换力并不受到第二定律的制約,因此能够完全的转换为任何形式的能量,比如机械能和电能等[2].但是这种能量能够直接通过自身的数量对其本身的质进行反应,所以其质和量之间是完全统一的;其次是能够有限转换的能量。这种能量的转换是一种机械能或者电磁能等其他形态的能量转换,在转换过程中可能受到第二定律的制约,即便在极限情况下,只能够进行备份的转换。比如说内能和热量,其在特定的环境条件下,就会出现部分转化为第一类形式能量的情况;最后是完全不转换为其他形式的能量。这比如环境温度下的大气、海洋水所具备的能量等,虽然这种能量的数量相当,但是受到了热力第二定律的制约,在环境条件下也不能进行其他形态的转换。因此,在利用?分析方法对水源热泵进行分析的时候,需要充分考虑以上三种情况,才能给更好的促进供水的节能分析。
  2.利用水源热泵的低温地热水供暖舒适性研究
  2.1利用水源热泵的低温地热水供暖的特点
  不得不说水源热泵的低温地热水具有高效、节能等综合特点,其主要通过对地热的应用,以地板辐射等方式进行对流供暖,以此来提升其热效率[3]。而且其热量主要集中在人体受益的高度范围之内,在室内设计的时候,其温度应该设置在比对流的温度低2-5℃的范围之内,这能够使人感受到温暖,同时也会是热量的损失大大减小。可以利用热媒低温传送的方式,其传送过程中,热量的损失较小,但热效率相对较高,进而和其他的采暖方式相比较起来,这种方式的节能幅度更高。
  2.2利用水源热泵的低温地热水供暖的舒适性
  对人体舒适性产生影响的因素是多方面的,一般主要有室内的温度、温度的梯度、空气的湿度和气流速度等等,本研究的供暖可主要采用辐射方式供暖,这种方式的热源温度相对比较低,而且其传热的面积更大,综合分析,其竖向的温度分布更为均匀。再加之空气的流速小,因此更加的舒适。在传染的过程中,其热面是源源不断的朝上的,这样也会产生一种最惬意的舒适感。从舒适性方面来分析,其具有十分满意的舒适度。依靠辐射方式传热,散热面积大,纵向温度场均匀,空气流速小,室内空气湿度可以调节,是理想的舒适型供暖方式。
  3.结语
  本研究中主要就利用水源热泵的低温地热水供暖方式的节能分析方法进行简要阐述,同时也分析了水源热泵低温地热水供暖节能的舒适度情况。笔者认为我国当前的建筑节能已经成为了一个重要的节能工作,重视建筑物全年的节能功耗显得尤为重要。因此,合理利用水源热泵的低温地热水供暖方式,合理选择供暖的传热方式,并且对其节能情况进行有效的 分析和总结,在保证最大的舒适性的情况下,给予最大限度的能量节约,在当前来说,是十分必要的工作,需要引起重视。
  参考文献:
  [1]赵坚,徐友文,汤佳丽,连小鑫.地表水源热泵水温变化两种计算方法对比[J].建筑热能通风空调,2015,24(06):26-27.
  [2]赖晓龙,庄泽昆,林剑南.水源热泵空调在福建地区应用的可行性分析[J].化学工程与装备,2014,07(09):16-17.
  [3]庄光亮,吴国珊,刘飞.水源热泵在桂林市四胡水系的应用分析[J].桂林航天工业高等专科学校学报,2013,07(04):78-79.
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