核心提示:太陽能利用從廣義上講包括對(duì)生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋能、水能等各種可再生能源的利用,狹義的太陽能利用則限于太陽輻射能的光熱、光電和光化學(xué)的直接轉(zhuǎn)換。
太陽能利用從廣義上講包括對(duì)生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋能、水能等各種可再生能源的利用,狹義的太陽能利用則限于太陽輻射能的光熱、光電和光化學(xué)的直接轉(zhuǎn)換。而熱泵技術(shù)是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱能,經(jīng)過電力做功,提供可被人們所用的高品位熱能的裝置。
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技的進(jìn)步,能源和環(huán)境是當(dāng)今世界突出的兩大社會(huì)問題,這促使人們更多地意識(shí)到能源對(duì)人類的重要性,而愈來愈重視太陽能利用和節(jié)能熱泵技術(shù)。試想一下,如果我們可以有效的把這兩項(xiàng)技術(shù)結(jié)合在一起,會(huì)產(chǎn)生怎樣的“火花”呢?
目前,我國太陽能的熱利用主要集中在熱水器提供家用熱水上,然而,隨著人們對(duì)獲取生活用熱水的要求日趨提高,具有間斷性特點(diǎn)的太陽能熱水器越來越不能滿足人們的需求。廣州國際熱水科技博覽會(huì)負(fù)責(zé)人在很早前就提到:“太陽能熱水器本身有著稀薄性和間歇性,不能滿足全天候供熱需求。想要克服這一技術(shù),把熱泵技術(shù)與太陽能熱利用技術(shù)相結(jié)合不失為一個(gè)很好的選擇。并且,太陽能熱泵還可以達(dá)到節(jié)約高位能和減少環(huán)境污染等目的,具有很大的開發(fā)、應(yīng)用潛力。”因此,研究開發(fā)太陽能熱泵應(yīng)該日益受到人們的關(guān)注與重視。
早在20世紀(jì)50年代初,太陽能熱利用的先驅(qū)者Jodan和Therkeld就指出了太陽能熱泵的優(yōu)越性,即可同時(shí)提高太陽能集熱器效率和熱泵系統(tǒng)性能。隨后,日本、美國、瑞典、澳大利亞等發(fā)達(dá)國家紛紛投入了大量的人力、物力對(duì)太陽能熱泵進(jìn)行深入的研究與開發(fā)。我國相對(duì)而言起步較晚,雖然對(duì)太陽能熱泵技術(shù)的開發(fā)利用相對(duì)落后,但也取得了一定的成績。2012年,創(chuàng)爾沃推出了國家專利產(chǎn)品“代克”雙能源空調(diào)系統(tǒng),該系統(tǒng)整合利用空氣能和太陽能兩種可再生能源,在全國乃至國際熱泵行業(yè)內(nèi)率先突破了北方地區(qū)冬季使用空氣源熱泵供暖的兩大技術(shù)難題。今年6月,浙江紅日太陽能科技有限公司也推出也一臺(tái)將空氣能和太陽能巧妙結(jié)合,實(shí)現(xiàn)雙能合一利用的熱水器——合成式熱泵型太陽能熱水器。據(jù)悉,該產(chǎn)品一經(jīng)推出,就得到了江蘇省建設(shè)廳的高度重視,已經(jīng)在無錫市錫山區(qū)朝陽苑小區(qū)試裝460臺(tái),反映效果很好,銷售額超百萬元。
太陽能熱泵熱水器為什么能受到大眾的青睞呢?通過分析,可以使我們得到以下幾點(diǎn):
1、太陽能熱泵可以采用結(jié)構(gòu)簡易的集熱器,集熱成本非常低;
2、太陽能熱泵基于熱泵的節(jié)能性和集熱器的高效性,在相同熱負(fù)荷條件下,太陽能熱泵所需的集熱器面積和蓄熱器容積等都要比常規(guī)系統(tǒng)小得多,使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊,布置更靈活;
3、在太陽輻射條件良好的情況下,太陽能熱泵往往可以獲得比空氣源熱泵更高的蒸發(fā)溫度,因而具有更高的供熱性能系數(shù)(COP可達(dá)到4以上),而且供熱性能受室外氣溫下降的影響較?。?br />
4、由于太陽能無處不在、取之不盡,因此太陽能熱泵的應(yīng)用范圍非常廣泛,不受當(dāng)?shù)厮礂l件和地質(zhì)條件的限制,而且對(duì)自然生存環(huán)境幾乎不造成影響;
5、太陽能熱泵同其它類型的熱泵一樣也具有“一機(jī)多用”的優(yōu)點(diǎn),即冬季可供暖,夏季可制冷,全年可提供生活熱水。
太陽能是地球上一切能的主要來源,是無窮無盡無公害的潔凈能源,也是21世紀(jì)人類最有希望的能源。我國地域遼闊,年日照時(shí)間大于2000h的地區(qū)約占全國國土面積的2/3,處于利用太陽能較有利的區(qū)域內(nèi)。太陽能熱泵技術(shù)是太陽能熱利用技術(shù)和熱泵技術(shù)有機(jī)的結(jié)合,因其具有顯著的節(jié)能性和環(huán)境友好性,得到了越來越廣泛的關(guān)注。近年來,土耳其、印度尼西亞等發(fā)展中國家也對(duì)太陽能熱泵進(jìn)行了大量的研究??偠灾?,太陽能熱泵技術(shù)將在太陽能利用中占有重要地位,有著廣闊的發(fā)展前景。