地源热泵与燃气辐射采暖设计的比较及发展

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　　摘  要：为了改善居民的生活，使居民在寒冷的冬天室内也能够始终保持温暖的温度，采暖就成为冬天的一项非常重要的工作内容。现在各国都在强调环境保护和节能减排的重要性，传统的烧煤采暖已经逐渐被淘汰，取而代之的是很多新兴的采暖技术被广泛应用。地源热泵与燃气辐射采暖都是现在比较流行的采暖方式，该文首先对2种采暖方式进行了介绍，然后对2种采暖方式的优缺点进行比较，总结其发展现状并对他们的发展前景进行预测。
　　关键词：地源热泵;燃气辐射;采暖设计
　　中图分类号：TU83            文献标志码：A
　　0 前言
　　近些年来，随着人们对环境保护的重视和改善居民冬日生活的需要，相关研究人员已经对采暖技术进行了很多创新，研究出了很多更加优质的采暖技术。每项采暖技术各有特点，适用于不同场景，但他们也有很多缺点需要改善，所以研究人员要对新技术进行改进，使他们能够获得更加广阔的发展前景。
　　1 地源热泵采暖设计相关内容
　　1.1 地源热泵的基本技术原理和基本概念
　　地源热泵的概念在20世纪20年代就被提出，但是直到近些年才被我国采暖供热的相关领域广泛使用。它的基本技术原理是利用能量的转移来进行供热或者是制冷。众所周知，地下一定深度的土层的温度是常年不变的，所以在寒冷的冬天，如果不采取采暖措施，室内的温度就会远低于地下的温度，这时候就可以通过事先埋在地下的换热器进行室内和地层的热量交换，将大部分的地层热量换入室内为人们供暖。在夏天，也可以通过换热器将室内的热量置换到地层当中储存起来，等到冬天的时候就可以加快热量的释放，为室内提供更多的热量，更好地改善冬日人们的生活，而且还不会造成资源的浪费和环境的污染。
　　1.2 地源热泵技术的具体设计方法
　　地源热泵技术的实现需要3个系统的支持，首先是室内系统，主要有连接水管负责进行热水和冷水的输送，从而通过水的温度变化进行热量的传递。电动二通阀门组件能够对水的运动进行控制，在不需要采暖的时候就可以及时断开水的输送开关，并且还能够通过控制进水量来达到调节温度的目的。室内还应该安装地暖，从而使得热量能够流经整个室内，达到全屋的暖的目的。然后是室外系统，室外系统需要在潜在地下换热的位置安装换热器，从而实现室内与室外的热量交换。最后还需要利用机房系统对整套供暖技术进行控制和辅助。
　　1.3 地源热泵采暖的应用
　　目前地源热泵采暖无论在家庭还是商业场所都得到广泛应用。在家庭当中，地源热泵不仅能够提供采暖制冷服务，还能够利用制冷之余产生的热量为建筑提供热水，从而减少了能量的浪费，还能够节能环保。在商业方面，地源热泵采暖技术已经能够完全替代传统的燃煤锅炉供暖，具有很好的经济效益，还能够减少空气污染，一举两得。除此之外，地源热泵还可以与太阳能供暖结合使用，因为太阳能在进行供暖的时候会受到天气状况的影响，供热情况不稳定，但是与地源热泵结合使用互补，同时也提高了资源的利用效率。
　　2 燃气辐射采暖设计的相关内容
　　2.1 燃气辐射采暖的基本技术原理和基本概念
　　燃气辐射采暖技术一般会使用天然气、液化石油气等比较清洁的能源，并在一种特制的容器当中燃烧利用产生的红外线进行供暖。这种燃烧的容器被称作辐射管。而其供热的技术原理就是通过产生的红外线进行供暖。红外线是电磁波的一种，它提供热量的方式和太阳辐射供热的原理基本相似。红外线产生的热量比较集中而且能够提供的热量也是比较多的，经过燃烧后产生的红外线会在室内不断折射，照射到地板和墙面以后就会对这些地点进行加热，以此来提高室内温度，与此同时他们也会进一步地进行折射，当折射到人体上时，一部分会被人体吸收产生热量，而另一部分也会继续折射，源源不断地对室内进行供暖。
　　2.2 燃气辐射采暖的具体设计方法
　　进行燃气辐射采暖的主要构件是燃烧器及辐射管，这2个设备的主要作用就是为燃气的燃烧提供一个场所，然后再对产生的红外线进行折射，达到供暖的目的。在燃气燃烧过程中要确保容器表面温度的均衡，并加设安全装置——排烟管来对燃烧过程中产生的废气进行排放，保证采暖过程的安全。此外，还需要利用燃气传输管道对燃烧原料进行供应，管道的选择要与燃烧器型号相匹配。最后，还要在整个采暖系统中增加控制装置来控制采暖的启动与停止，实现采暖的随用随开，更加人性化也不会浪费资源。
　　2.3 燃气辐射采暖的应用
　　燃气辐射采暖一般适用于比较大型的采暖场所，只有在大面积的区域才能够充分发挥其作用。这是因为在小面积的供暖场所当中燃料燃烧产生的废气和碎渣等，会造成小面积场所空气质量的下降，严重的还会危害人体健康。所以燃气辐射采暖现阶段被广泛地应用在大面积场所，如体育场馆、工厂车间、仓库等。
　　3 地源热泵与燃气辐射采暖设计的比较及发展
　　3.1 地源熱泵与燃气辐射采暖两者优缺点的比较
　　地源热泵使用的是地热能进行热量的供应，其属于可再生能源，而且地热能的使用不受限制，在任何地点都可以使用，具有很好的可持续发展优势。但是燃气辐射采暖使用的天然气、液化石油气等都属于不可再生能源，我国的存量也不是很多，因此在可持续性能上燃气辐射采暖没有地源热泵采暖可靠。在环保方面，地源热泵在进行供暖的时候不会产生任何的污染，而且也不需要进行燃烧或者是储存，非常环保。相比而言，燃气辐射采暖燃料在不充分燃烧的时候会产生一氧化碳和一些硫化物，不仅会对空气造成污染，而且一旦在室内积累还会造成人员中毒，因此在环保安全性能上燃气辐射采暖也不如地源热泵采暖。但是，燃气辐射采暖的工程造价却远低于地源热泵，设计也相对比较简单，投入的资金比较少，具有很好的经济性和实用性。另外，燃气辐射采暖的设计比较美观，占用面积很小，而且经过多年的发展技术相对比较成熟，而地源热泵采暖技术还处在探索阶段，功能还有待完善。
　　3.2 地源热泵采暖的发展现状及未来前景
　　地源热泵采暖技术现在还处在发展的初期阶段，很多技术相对来说还不是很完善，但是因为近些年来环境问题逐渐加剧，大多数地区逐渐重视对清洁能源的使用，加大了对地源热泵采暖技术的研发投入。从节能环保角度来说，地源热泵采暖发展潜力巨大，政府也在大力推广支持。而且地源热泵采暖节能和稳定性优越，现在主要是家用和商用，未来会与房地产行业结合，市场非常广阔。
　　3.3 燃气辐射采暖的发展现状及未来前景
　　经过多年发展，燃气辐射采暖技术相对成熟，其技术也得到了各行各业的认可，正处于快速发展的阶段。而且采用这种采暖技术前期投入比较少，建设过程比较简单实用，燃气也属于清洁能源不会产生过多的污染，所以未来的发展空间还是比较大的。但是技术人员也要着力于解决燃气燃烧不充分的问题，减少空气污染，保证使用安全。
　　4 结语
　　综上所述，我国的各项采暖技术正在不断地进行创新和技术改善，使人们在取暖方面有了更多的选择空间。地源热泵与燃气辐射采暖都是现阶段比较常见的采暖方式，其工作原理、设计方式和应用方式都有着较大差别，各有优缺点，所以进行选择的时候需要谨慎。另外，一项采暖技术的发展前景不仅是由其采暖性能决定的，更与其对环境的友好程度和节能性能有很大关联，设计人员在进行新技术设计改善的时候对这些方面都需要进行考虑。
　　参考文献
　　[1]孙朝阳，宋晋豫，邵欢，等.地源热泵系统在山西某住宅项目中的应用研究[J].建筑热能通风空调，2010，36（22）：204-205.
　　[2]史亚萍，陈卫早，周小波.浅谈CRV柔强辐射采暖系统在工业厂房中的设计应用[J].中国建设信息，2002，12（2）：155-156.
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