开发水源技术,解决热泵发展的瓶颈问题
以电力驱动的压缩式水源热泵为例,如果考虑使用的是火电,即所使用的电力原来也是燃煤发出的,则有如下粗略计算:燃煤发电的效率为1/3左右,水源热泵的COP值可达4以上,即其能源利用效率为400％左右,两者综合得到热泵供热的能源利用效率为4/3=1.33.而直接燃煤供热的能源利用效率仅为0.6左右(考虑到锅炉效率,输运损失,不平衡时调节不利的损失等).两者比较可知热泵供热比燃煤供热节煤55％.如果按使用的是水电考虑,则与燃煤完全无关.按1 t污水或地表水的换热过程中降温5℃计算,(注:不同水源水利用热泵的可降温幅度大不一样,这里仅以此降温幅度为例计算出一个数据供参考),可获取20.85 MJ(5 000 kcal)热能,这大约相当于1 kg燃煤中蕴含的化学热能.1 kg水结冰时释放的凝固热为0.33 MJ(80 kcal),而1 kg水降温1 ℃才可获取4.17 kJ热量.若能开发出提取冷水凝固热的热泵机组,则我国广大地区包括东北、西北严寒地区在严寒的冬季就有了取之不尽,用之不竭的热源,所有天然水体封冻表面以下的江、河、湖水全都可以成为水源热泵的热源.在采用城市污水作热源时,将不再存在建筑物附近水量不足的问题.用提取凝固热的方法,本栋楼排放生活污水中所含的热能可绰绰有余地供应本栋楼供暖.如果提取冷水凝固热的技术成熟,用水源热泵在全国完全取代燃煤为建筑物供热在水源方面将不再存在量的问题.考虑到燃煤供热过程的各种损失,可节煤将近2 kg.每燃烧1 kg煤,将向大气排放CO23 kg以上,此外还有大量粉尘、SO2等各种有害物质.节省了燃煤,自然就避免了相应的大气污染.另外,热泵的应用过程无排渣,无排烟,纯属清洁能源.
新水源 环境能源 热泵 关键技术
孙德兴 张承虎 吴荣华 刘志斌
哈尔滨工业大学
国内会议
合肥
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2006-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）