水源熱泵的低溫地熱水供暖節能及舒適性研究

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。基于此，本研究主要就應用水源熱泵的低溫地熱水供暖節能進行分析，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；節能

現如今，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，諸如華北、東北、西北，其地熱供熱的開發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的應用發揮了良好的作用，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能情況分析

在能量當中其“量”與“質”的統一稱為“火用”，因此通過火用對能量進行分析是十分科學的。對于量和質的統一，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得到最有效的利用，火用效率對于系統來說，可以評價其是否節能的依據。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能情況。

1.1利用能量分析法對水源熱泵低溫熱水供暖節能情況進行分析

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。當前對能量數量守恒的關系進行反應，但是卻不能夠對能量在質方面所存在的差別做出反應，進而將不同質的能量只為等價的[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別就是其確認了不同能量之間所存在的質的差別，同時將能量和質的作用推線了出現，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，而且熵是表征物質的無序度參數，對于質是一種間接的表示，并非是對質的直接描述，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量對其本身的質進行反應，所以其質和量之間是完全統一的；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。比如說內能和熱量，其在特定的環境條件下，就會出現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，雖然這種能量的數量相當，但是受到了熱力第二定律的制約，在環境條件下也不能進行其他形態的轉換。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，在室內設計的時候，其溫度應該設置在比對流的溫度低2-5℃的范圍之內，這能夠使人感受到溫暖，同時也會是熱量的損失大大減小。可以利用熱媒低溫傳送的方式，其傳送過程中，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

對人體舒適性產生影響的因素是多方面的，一般主要有室內的溫度、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，室內空氣濕度可以調節，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能的舒適度情況。筆者認為我國當前的建筑節能已經成為了一個重要的節能工作，重視建筑物全年的節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，2015，24（06）：26-27.

[2]賴曉龍，莊澤昆，林劍南.水源熱泵空調在福建地區應用的可行性分析[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].桂林航天工業高等專科學校學報，2013，07（04）：78-79.