水源熱泵的低溫地熱水供暖節(jié)能及舒適性研究

李建

摘 要：隨著當前的能源危機不斷加重，傳統(tǒng)能源的價值也在不斷地增高，這在無形之中也開始提升了全球人民的能源和環(huán)境保護意識，與此同時，對于太陽能、風能、地熱能等可再生能源的利用情況更受到了人們的重視?；诖耍狙芯恐饕蛻盟礋岜玫牡蜏氐責崴┡?jié)能進行分析，并簡要研究其舒適性，希望所得結果可以為相關領域提供有價值的參考。

關鍵詞：水源熱泵；低溫地熱水；節(jié)能

現(xiàn)如今，我國對于地熱的直接利用開始逐漸興起，特別是對于緯度較高的寒冷地區(qū)，諸如華北、東北、西北，其地熱供熱的開發(fā)力度也正在不斷的增大。特別是地板供熱及熱泵的普及利用，使得熱水供暖在低溫地區(qū)的應用發(fā)揮了良好的作用，并提供了較高的技術支持。所以分析水源熱泵在低溫地熱水供暖當中的節(jié)能情況和探索其舒適性是十分重要的。

1.利用水源熱泵的低溫地熱水供暖節(jié)能情況分析

在能量當中其“量”與“質(zhì)”的統(tǒng)一稱為“火用”，因此通過火用對能量進行分析是十分科學的。對于量和質(zhì)的統(tǒng)一，理論上希望火用的損失越小越好，這樣就能夠使得供給的系統(tǒng)得到最有效的利用，火用效率對于系統(tǒng)來說，可以評價其是否節(jié)能的依據(jù)。所以，本研究將利用？的分析方法來分析水源熱泵低溫地熱水供暖的節(jié)能情況。

1.1利用能量分析法對水源熱泵低溫熱水供暖節(jié)能情況進行分析

在能源應用科學上，存在著兩種能量分析的方法，分別是焓分析法和熵、？分析方法。當前對能量數(shù)量守恒的關系進行反應，但是卻不能夠對能量在質(zhì)方面所存在的差別做出反應，進而將不同質(zhì)的能量只為等價的[1]。這樣來看，這與能量的實際效果并不相符合，因為當量相同的時候而質(zhì)相同的能量，其實際效果存在差異，甚至存在很大的差異。？分析方法和焓分析方法的最大區(qū)別就是其確認了不同能量之間所存在的質(zhì)的差別，同時將能量和質(zhì)的作用推線了出現(xiàn)，因此？分析的結果更具有科學性和準確性。而熵分析法？分析方法雖然結果相同，但是其概念卻難以被普遍接受，而且熵是表征物質(zhì)的無序度參數(shù)，對于質(zhì)是一種間接的表示，并非是對質(zhì)的直接描述，這對于能量分析與工程應用來說顯然是不夠的。因此，可以得出，對于水源熱泵低溫地熱水供暖節(jié)能情況進行分析，可以采用？分析方法進行，這樣能夠更好的促進節(jié)能的利用效率。

1.2分析方法的具體情況

？分析方法和熵分析方法都屬于能量轉換的熱力學第二定律，而焓分析方法是第一定律。分析能量在進行轉換的時候是否會受到熱力學第二定律的影響，能夠將其主要劃分為三種不同質(zhì)的能量。首先是可以無限轉換的能量。這種能量的轉換力并不受到第二定律的制約，因此能夠完全的轉換為任何形式的能量，比如機械能和電能等[2].但是這種能量能夠直接通過自身的數(shù)量對其本身的質(zhì)進行反應，所以其質(zhì)和量之間是完全統(tǒng)一的；其次是能夠有限轉換的能量。這種能量的轉換是一種機械能或者電磁能等其他形態(tài)的能量轉換，在轉換過程中可能受到第二定律的制約，即便在極限情況下，只能夠進行備份的轉換。比如說內(nèi)能和熱量，其在特定的環(huán)境條件下，就會出現(xiàn)部分轉化為第一類形式能量的情況；最后是完全不轉換為其他形式的能量。這比如環(huán)境溫度下的大氣、海洋水所具備的能量等，雖然這種能量的數(shù)量相當，但是受到了熱力第二定律的制約，在環(huán)境條件下也不能進行其他形態(tài)的轉換。因此，在利用？分析方法對水源熱泵進行分析的時候，需要充分考慮以上三種情況，才能給更好的促進供水的節(jié)能分析。

2.利用水源熱泵的低溫地熱水供暖舒適性研究

2.1利用水源熱泵的低溫地熱水供暖的特點

不得不說水源熱泵的低溫地熱水具有高效、節(jié)能等綜合特點，其主要通過對地熱的應用，以地板輻射等方式進行對流供暖，以此來提升其熱效率[3]。而且其熱量主要集中在人體受益的高度范圍之內(nèi)，在室內(nèi)設計的時候，其溫度應該設置在比對流的溫度低2-5℃的范圍之內(nèi)，這能夠使人感受到溫暖，同時也會是熱量的損失大大減小?？梢岳脽崦降蜏貍魉偷姆绞剑鋫魉瓦^程中，熱量的損失較小，但熱效率相對較高，進而和其他的采暖方式相比較起來，這種方式的節(jié)能幅度更高。

2.2利用水源熱泵的低溫地熱水供暖的舒適性

對人體舒適性產(chǎn)生影響的因素是多方面的，一般主要有室內(nèi)的溫度、溫度的梯度、空氣的濕度和氣流速度等等，本研究的供暖可主要采用輻射方式供暖，這種方式的熱源溫度相對比較低，而且其傳熱的面積更大，綜合分析，其豎向的溫度分布更為均勻。再加之空氣的流速小，因此更加的舒適。在傳染的過程中，其熱面是源源不斷的朝上的，這樣也會產(chǎn)生一種最愜意的舒適感。從舒適性方面來分析，其具有十分滿意的舒適度。依靠輻射方式傳熱，散熱面積大，縱向溫度場均勻，空氣流速小，室內(nèi)空氣濕度可以調(diào)節(jié)，是理想的舒適型供暖方式。

3.結語

本研究中主要就利用水源熱泵的低溫地熱水供暖方式的節(jié)能分析方法進行簡要闡述，同時也分析了水源熱泵低溫地熱水供暖節(jié)能的舒適度情況。筆者認為我國當前的建筑節(jié)能已經(jīng)成為了一個重要的節(jié)能工作，重視建筑物全年的節(jié)能功耗顯得尤為重要。因此，合理利用水源熱泵的低溫地熱水供暖方式，合理選擇供暖的傳熱方式，并且對其節(jié)能情況進行有效的 分析和總結，在保證最大的舒適性的情況下，給予最大限度的能量節(jié)約，在當前來說，是十分必要的工作，需要引起重視。

參考文獻：

[1]趙堅，徐友文，湯佳麗，連小鑫.地表水源熱泵水溫變化兩種計算方法對比[J].建筑熱能通風空調(diào)，2015，24（06）：26-27.

[2]賴曉龍，莊澤昆，林劍南.水源熱泵空調(diào)在福建地區(qū)應用的可行性分析[J].化學工程與裝備，2014，07（09）：16-17.

[3]莊光亮，吳國珊，劉飛.水源熱泵在桂林市四胡水系的應用分析[J].桂林航天工業(yè)高等專科學校學報，2013，07（04）：78-79.