中級(jí)職稱論文范文小型家用地源熱泵的應(yīng)用

　　地源熱泵是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源(也稱地能，包括地下水、土壤或地表水等)的既可供熱又可制冷的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。文章主要針對(duì)小型家用地源熱泵的應(yīng)用給大家做了一些介紹，文章是一篇中級(jí)職稱論文范文。
　　[摘 要]地源熱泵這一新興技術(shù)受到廣泛關(guān)注，其發(fā)展?jié)摿薮蟆?duì)我國(guó)大部分地區(qū)，具有較高適用性，在我國(guó)有很好的應(yīng)用前景。

　　[關(guān)鍵詞]地源熱泵,家用,應(yīng)用及分析,國(guó)內(nèi)發(fā)展及分析

　　引言

　　地源熱泵通過(guò)輸入少量的高品位能源(如電能)，實(shí)現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。地能分別在冬季作為熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源。熱泵機(jī)組的能量流動(dòng)是利用其所消耗的能量(如電能)將吸取的全部熱能(即電能+吸收的熱能)一起排輸至高溫?zé)嵩础６渌哪芰康淖饔檬鞘怪评鋭┓锇簤嚎s至高溫高壓狀態(tài)，從而達(dá)到吸收低溫?zé)嵩粗袩崮艿淖饔谩?/p>

　　通常地源熱泵消耗1kW的能量，用戶可以得到5kW以上的熱量或4kW以上冷量，所以我們將其稱為節(jié)能型空調(diào)系統(tǒng)。

　　與鍋爐(電、燃料)供熱系統(tǒng)相比，鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70～90%的燃料內(nèi)能為熱量，供用戶使用，因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省四分之一以上的能量;由于地源熱泵的熱源溫度全年較為穩(wěn)定，一般為10～15℃，其制冷、制熱系數(shù)可達(dá)3.5～4.4，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，其運(yùn)行費(fèi)用為普通中央空調(diào)的50～60% 。因此，近十幾年來(lái)，中國(guó)的地源熱泵市場(chǎng)也日趨活躍，可以預(yù)計(jì)，該項(xiàng)技術(shù)將會(huì)成為21世紀(jì)最有效的供熱和供冷空調(diào)技術(shù)。

　　一、地源熱泵的組成

　　熱泵與制冷的原理和系統(tǒng)設(shè)備組成及功能是一樣的，對(duì)蒸汽壓縮式熱泵(制冷)系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器和節(jié)流閥組成：壓縮機(jī)起著壓縮和輸送循環(huán)工質(zhì)從低溫低壓處到高溫高壓處的作用，是熱泵(制冷)系統(tǒng)的心臟;蒸發(fā)器是輸出冷量的設(shè)備，它的作用是使經(jīng)節(jié)流閥流入的制冷劑液體蒸發(fā)，以吸收被冷卻物體的熱量，達(dá)到制冷的目的;冷凝器是輸出熱量的設(shè)備，從蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機(jī)消耗功所轉(zhuǎn)化的熱量在冷凝器中被冷卻介質(zhì)帶走，達(dá)到制熱的目的;膨脹閥或節(jié)流閥對(duì)循環(huán)工質(zhì)起到節(jié)流降壓作用，并調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的循環(huán)工質(zhì)流量。

　　地源熱泵則是利用水源熱泵的一種形式，它是利用水與地能(地下水、土壤或地表水)進(jìn)行冷熱交換來(lái)作為水源熱泵的冷熱源，冬季把地能中的熱量“取”出來(lái)，供給室內(nèi)采暖，此時(shí)地能為“熱源”;夏季把室內(nèi)熱量取出來(lái)，釋放到地下水、土壤或地表水中，此時(shí)地能為“冷源”。

　　二、地源熱泵的使用現(xiàn)狀

　　加拿大：2005年地源熱泵系統(tǒng)新增比例增加了50%。

　　瑞士、挪威：是世界上地源熱泵應(yīng)用人均比例最高的國(guó)家，應(yīng)用比例高達(dá)96%。

　　奧地利：應(yīng)用比例為45%。

　　丹麥：應(yīng)用比例為35%。

　　日本：是亞洲地源熱泵技術(shù)最先進(jìn)，使用比例最高的國(guó)家。

　　中國(guó)(China) 1997年，美國(guó)能源部(DOE)和中國(guó)科技部簽署了《中美能效與可再生能源合作議定書》，其中主要內(nèi)容之一是“地源熱泵”項(xiàng)目的合作。

　　1998年，國(guó)內(nèi)重慶建筑大學(xué)、青島建工學(xué)院、湖南大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等數(shù)家大學(xué)開始建立了地源熱泵實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)地源熱泵技術(shù)進(jìn)行研究。

　　2006年，1月，國(guó)家建設(shè)部頒布《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》。

　　2006年，9月，沈陽(yáng)被國(guó)家建設(shè)部確定為地源熱泵技術(shù)推廣試點(diǎn)城市，到2010年底，實(shí)現(xiàn)全市地源熱泵技術(shù)應(yīng)用面積約占供暖總面積的1/3。

　　2006年，12月，建設(shè)部發(fā)布文件《“十一五”重點(diǎn)推廣技術(shù)領(lǐng)域》。作為新型高效，可再生能源新技術(shù)的水源熱泵技術(shù)被列入目錄。當(dāng)前，中國(guó)地源熱泵產(chǎn)品生產(chǎn)廠家已經(jīng)超過(guò)80家。

　　三、現(xiàn)有熱泵技術(shù)在家用領(lǐng)域存在的問(wèn)題

　　(一)初期投資大

　　地源(地下耦合)熱泵系統(tǒng)需要在建筑物周圍大面積埋管，不僅投資大，而且施工操作和維護(hù)都不方便。另外，水源熱泵空調(diào)是利用江河湖泊水源，受地理環(huán)境限制較大，若采用造人工湖的方式改造地理環(huán)境來(lái)做家用空調(diào)系統(tǒng)投資更大。

　　(二)政府政策支持與財(cái)政補(bǔ)貼稍顯薄弱

　　地源熱泵是一項(xiàng)節(jié)能環(huán)保的技術(shù)體系，但在房地產(chǎn)應(yīng)用推廣中投資還是相對(duì)較高，開發(fā)商不愿意在自己的系統(tǒng)中使用這種技術(shù)，政府在政策上的支持力度也還是稍顯單薄，鼓勵(lì)與補(bǔ)貼政策也還不很明確。

　　(三)對(duì)地源熱泵系統(tǒng)研發(fā)還不夠深入

　　地源熱泵目前在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、宣傳材料、系統(tǒng)圖集方面還有所欠缺，同時(shí)在科研上還有一些問(wèn)題沒有取得突破。

　　此外，國(guó)內(nèi)地源熱泵產(chǎn)品生產(chǎn)商的產(chǎn)品型號(hào)不全、可靠性不高也是問(wèn)題之一;已經(jīng)成熟的技術(shù)沒有得到及時(shí)廣泛的推廣和普及，也給此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用造成了一些障礙。

　　四、家用型水源熱泵地溫空調(diào)開發(fā)綜述

　　(一)總體設(shè)計(jì)思路

　　根據(jù)上述熱泵技術(shù)及地溫技術(shù)在家用空調(diào)領(lǐng)域應(yīng)用的分析，我們采取了綜合運(yùn)用各種現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，針對(duì)家用空調(diào)系統(tǒng)特點(diǎn)，解決一些存在的技術(shù)難點(diǎn)，彌補(bǔ)了相關(guān)技術(shù)在此領(lǐng)域的缺陷，其總體設(shè)計(jì)思路如下：

　　總體借鑒中央空調(diào)系統(tǒng)思路，主體采用熱泵技術(shù)，利用沉井獲取地能，末端揉合水源熱泵分體機(jī)技術(shù)，地能輸出端增加儲(chǔ)能箱及水流控制與計(jì)量裝置，采取調(diào)整回路方式減少高成本材質(zhì)的使用. 通過(guò)以上措施，使開發(fā)的家用空調(diào)系統(tǒng)能滿足節(jié)能、環(huán)保、初始投資低、可分戶控制、單獨(dú)計(jì)量、施工維護(hù)簡(jiǎn)單的要求. 特別是該新技術(shù)將總體設(shè)計(jì)思路構(gòu)架在空調(diào)現(xiàn)有技術(shù)及產(chǎn)品基礎(chǔ)上的整合與提升，技術(shù)實(shí)施及產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)非常容易，有效避免了一般新產(chǎn)品在開發(fā)期必須面對(duì)的大量資金投入。

　　(二)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

　　該系統(tǒng)組成部分由沉井、水泵、地下水輸出的計(jì)量與控制裝置、地能儲(chǔ)水箱、針對(duì)每戶冷熱負(fù)荷選型的分戶熱泵主機(jī)、針對(duì)戶內(nèi)每個(gè)房間冷熱負(fù)荷而選型的現(xiàn)有水源熱泵分體掛機(jī)及柜機(jī)，以及各分體機(jī)房間的線控或遙控裝置等，外加管路裝置。

　　五、地源熱泵發(fā)展空間廣闊

　　目前，我國(guó)城鄉(xiāng)既有建筑總面積約400億平方米，其中城鎮(zhèn)約為160億平方米，在城鎮(zhèn)中居住建筑面積約為105億平方米，其中能達(dá)到建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的僅占5%，其余95%都是未來(lái)需要陸續(xù)進(jìn)行節(jié)能改造的高能耗建筑;同時(shí)，我國(guó)每年新增房屋建筑面積約20億平方米，預(yù)計(jì)到2020年底，我國(guó)新增的房屋面積將近300億平方米，新增城鎮(zhèn)民用建筑面積將為100億～150億平方米。

　　據(jù)專家測(cè)算，目前我國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量為5.08億千瓦，百米內(nèi)地下水每年可采集的低溫能量約為2.2×108千瓦，相當(dāng)于其43%，近百米內(nèi)的土壤每年可采集的低溫能量相當(dāng)于1.5×1012千瓦，則是其2950倍，淺層地能的應(yīng)用仍然有相當(dāng)大的市場(chǎng)發(fā)展空間，如果全國(guó)每年在1億平方米建筑中推廣應(yīng)用地源熱泵系統(tǒng)供暖空調(diào)，則每個(gè)采暖季可替代374萬(wàn)噸左右標(biāo)煤，或25億立方米左右天然氣，削減約6.4萬(wàn)噸氮氧化物、933萬(wàn)噸二氧化碳、約16萬(wàn)噸顆粒物的排放。鑒于此，建設(shè)部提出，在“十一五”期間，推廣淺層低能使其使用面積達(dá)到2.4億平方米。

　　六、結(jié)語(yǔ)

　　將地源熱泵技術(shù)應(yīng)用于家用小型中央空調(diào)的技術(shù)滿足空調(diào)行業(yè)的節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)，且具有很強(qiáng)的可行性。隨著地源熱泵技術(shù)研究的不斷發(fā)展，必然會(huì)對(duì)能源的科學(xué)、合理利用起到很好的促進(jìn)作用。

　　參考文獻(xiàn)

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　　中級(jí)職稱論文發(fā)表期刊推薦《機(jī)床與液壓》是機(jī)床及液壓行業(yè)的知名雜志，是中文核心期刊和中國(guó)科技核心期刊。主要介紹制造技術(shù)與裝備、液壓、氣動(dòng)和控制技術(shù)的發(fā)展和最新研究成果及其在生產(chǎn)制造、機(jī)電工程設(shè)計(jì)、工程機(jī)械中的應(yīng)用情況;報(bào)道機(jī)電行業(yè)技術(shù)有關(guān)領(lǐng)域的專題綜述、技術(shù)講座、國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài)及最新信息。