辛普森刘秋克：热源塔热泵节能环保综述

    热源塔热泵可再生能源节能环保综述    

    经济的发展和人民生活水平的提高带来了各行业建筑物的兴旺，这些行业建筑物多建设在人口稠密区域，建筑物的配套设备设施冷暖空调、生活热水选用的能源结构是否经济合理，直接关系到各行业运营后经济性与环境保护，在不断发展同时如不采取有效地节能环保措施，不但增加了经营成本也直接或间接地对生态环境造成了次生污染。    

    我国建筑物的能源结构主要依靠矿物燃料，二氧化硫(SO2)为矿物燃料含硫燃烧后的生成物，人体吸入SO2后即产生咳嗽呼吸困难等。SO2还极易与大气中的水蒸气结合生成亚硫酸形成烟雾酸雨，使水土酸化。而且不断上涨的矿物燃料价格造成企业经营成本增加，大量燃烧矿物燃料所产生的次生环境问题已日益成为世界关注的焦点。    

    特别是在服务行业建筑物中冷暖空调、生活热水设备设施，其能耗范围可占到本行业的30～55%。能耗高低与最初选定的冷(热)源来源是否廉价有直接关系，节能与环保正在挑战我国传统矿物燃料供暖带来的环境污染。因此，寻求廉价的低品位可再生冷(热)源是降低热泵能耗成本的关键措施，热泵低品位可再生冷(热)源来源有多类，那类冷(热)源最适用最经济，还要从区域地质及气候条件因地制宜对热泵冷(热)源来源进行优化对比。    

    根据南方地区地质条件分析地源热泵适用范围窄

    有80%以上区域地层出露齐全，花岗岩体广布，地质构造复杂，建筑物多建在山谷台地及人口稠密区，取地源(地下水、地表水、土壤)来作为热泵热源的范围很窄，即使有可利用的土壤源其埋管费用造价很高，其夏季冷却水温高于蒸发冷却水温不经济。因此，在南方地区地源冷(热)源只有在冬季60天内才具有节能优势，适用范围只有20%左右。    

    根据南方地区气候条件分析窄带风冷热泵效率低    

    夏炎热，绝对最高气温可达40℃以上；传统风冷热泵是依靠热空气穿过窄带翅片换热器(为确保夏季散热效果必须采用窄带翅片)冷却散热的，受炎热高温空气的影响能效比(EER)低，一般只有2.5左右，在空调负荷高峰期只能实现30%的热回收作为生活热水。    

    冬湿冷，受南北冷暖气流对峙的影响，有近800小时气温多为-5～6℃之间，低温阴雨联绵，平均湿度达85%以上，潜热(湿空气遇冷凝结霜)源成为热泵有害的低品位能，造成换热器结霜，阻塞空气流通失去效能以及频繁融霜导致热泵不能正常工作，供热性能系数(COP)下降只有1.5左右，随之辅以高品位电热源作为辅助热源能耗高，无法适应在低温高湿气候条件下正常运行。风冷热泵是以夏季设计为主的窄带翅片，不能兼固夏季与冬季同效率。由于成本等原因，环境温度与制冷机工质蒸发温度差超过Δt=10-12℃。特别是冬季经换向后变成了效率很低的顺流换热，节流后制冷剂冷管窄带翅片在第一通道就与湿空气相遇结霜，阻塞空气流通换热，形成门堵现象的恶性结霜循环Δt=15-20℃。

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