地源热泵在变电站中的应用.doc

地源热泵在变电站中的应用【摘要】目前，能源与环境已成为当前全球最为关注的问题，能源是经济的基础，而环境是制约经济和社会发展的重要因素之一。节能和环保的要求促使变电站的设计需积极地采用地源热泵等形式的节能技术，以降低环境污染。本文重点介绍地源热泵的特性及其在变电站应用中的重要优势和主要问题，以期为今后节能与环保的变电站设计提供思路和借鉴。 【关键词】地源热泵；变电站；应用；优势；问题及对策； 地源热泵是一种新形式、高科技的节能空调技术，它现在正在被广泛的应用到我国的变电站设计中，以改变传统变电站耗能大、污染重这样的现状，通过应用地源热泵技术可以有效地减少电能消耗，从而减少煤的燃烧，降低温室气体的排放量。在地能丰富的宁夏地区，我们进行了地源热泵的试点研究，取得了良好的效果，因此在今后的设计中我们应该广泛的推广地源热泵。 1、地源热泵的概念 所谓地源热泵通俗讲就是利用地浅层中蕴藏的地热能源来实现既能供热又能制冷的这样一种高效节能的空调式系统。它的主要工作原理就是，我们把浅层岩土体当做是冷、热能源体，通过输入少点的电能能源带动热泵系统的运作，在冬季的时候把地层中的高于地表的热能传送到地表之上的建筑物中，达到供暖的效果，而在夏季时又把地表的较高的热能通过热泵系统的运作存储在浅层土体之中，从而有效实现高低热能之间的转换。 2 地源热泵的原理 地源热泵技术是一种利用地球表面浅层的地热能资源进行供热、制冷的高效 、节能、环保的系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源电能，实现低温热能向高温热能的转移。地热能在冬季作为热泵供热的热源；在夏季作为热泵制冷的热源。即在冬季 ，把地热能中的热量“ 取 ”出来，提高温度后，向室内供给热量，夏季，把室内的热量 “ 取 ” 出来，“排放”到地下，可缓解城市热岛效应。通常热泵消耗 1 kW 的热量，用户可以得到 45 kW 的热量或冷量。 3、地源热泵在变电站中应用的重要优势 地源热泵是利用地表、底层热能的差来实现能量的转换，这种方式的应用相对于传统的空调系统来说，主要具有四个方面的优势： （1）节能环保，生态效益显著。 在传统的变电站中一般应用的是普通的中央空调，这种空调一般需要消耗大量的电能，而在我国现在的电能一般是火电，这样大量的消耗就会加大对化石燃料的燃烧，从而产生更多的温室气体，对环境造成破坏。但是通过地源热泵系统，我们可以在使用少量的电能的情况下就可以转换好几倍的能量，从而真正的起到了节能环保的优势，产生显著的生态效益。 （2）一机多用，应用范围广泛。 地源热泵可以实现制冷与制热的双重功效，在变电站应用中，冬季的时候我们把地层中的高于地表的热能传送到地表之上的建筑物中，达到供暖的效果，在夏季时把地表的较高的热能通过热泵系统的运作存储在浅层土体之中，达到制冷的效果，这样就可以减少第二套设备的安装，达到一机多用，降低投入。 （3） 安装封闭，维护措施简单。 一般地源热泵都是安装在地下和工作室之中，没有裸漏在外面的区域，这样就大大的降低了外界环境变化对设施的腐蚀、破坏力度，从而大大的降低了设备的损耗率，延长了设备的使用寿命，相对维护起来就变得比较简单，维护的次数也可以相对的减少，降低维护工作量，提高使用效率。 4、提高变电站地源热泵的有效措施 地源热泵的应用随着时代的发展，已经逐步的发展成为了一种必然的趋势，他将会被广泛的应用到住宅、学校、厂房等各个方面，有效的降低有限能源的消耗，达到节能环保的生态目标，为了提高我国变电站中地源热能的应用，我们主要从技术，经济资金两个方面稍加改善。 （1）技术方面 需加强研究科研支持，投入大量的专业技术人才不断地劲兴科技创新，从而研发出高科技的技术投入到地源热泵系统之中，提高系统能源的转换利用效率，同时我们要不断地发展电子信息技术，提高信息共享水平，为地源热泵系统提供更高的电子技术保障。 （2）经济资金方面 地源热泵在前期投入中需要大量的资金支持，因为他的系统的设备和施工都是极其复杂的，若是没有资金作保障，我们根本无法顺利的进行，因此为了有效的提高地源热泵在变电站中的应用效率，我们就必须加强经济发展，提高资金投入，从而为地缘热能系统的发展提供良好的社会经济基础。 5 结语： 为了满足节能与环保的要求，我国现代的变电站设计都在积极的采取地源热泵等新形式的节能环保技术，这种方式极大地改变了传统变电站的落后面貌，为适应新形势的要求迈出了重要的一步。虽然现在我国的变电站在利用地源热能方面取得了很大的进步，但是仍存在一些问题有待进一步的完善和改进，今后仍需加强地源热能的研究和实践，以期为节能减排做出更大的贡献。 参考文献： 1 王雷岗，郑中援，马健，石海军. 地埋管地源热泵系统设计若干关键问题的研究J. 暖通空调. 2011（02） 2 张静波，吴建兵，寿炜炜. 上海地区地埋管地源热泵和空气源热泵的节能性分析J 暖通空调. 2011（03） 3 范蕊，高岩，陈旭，龙惟定. 基于热平衡的土壤源热泵系统特性分析J. 同济大学学报（自然科学版）. 2011（02）3