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乘着空气去旅行


□ 苏更林

摘 要:

空气能作为一种可再生的清洁能源,具有极其广阔的应用空间。说起空气能,许多人会觉得不以为然,空空如也的空气中能蕴含什么能量呢?其实,空气能还真是一种清洁高效的能量,并且我们早巳在日常生活中享受到了空气能的恩惠,空调器就是典型的例子。近年来推出的一种新型高效节能热水器——空气能热水器,就是空气能造福人类的例证。

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  空气能作为一种可再生的清洁能源,具有极其广阔的应用空间。说起空气能,许多人会觉得不以为然,空空如也的空气中能蕴含什么能量呢?其实,空气能还真是一种清洁高效的能量,并且我们早已在日常生活中享受到了空气能的恩惠,空调器就是典型的例子。近年来推出的一种新型高效节能热水器——空气能热水器,就是空气能造福人类的例证。

  400%的能源效率是如何创造的?

  我国2013年10月实施的热泵热水器标准,居然要求能效比达到3~5,这平均400%的能源效率是如何创造的呢?要说明这个问题,我们还得从空气能热水器的工作原理说起。空气能热水器的全称为“空气源热泵热水器”,其工作原理与空调器极为相似,采用少量的电能驱动压缩机运行,高压的液态工质经过膨胀阀后在蒸发器内蒸发为气态,并从空气中吸收大量的热能;气态的工质被压缩机压缩成为高温、高压的液态,然后进入冷凝器放热而把水加热……如此不断地循环加热,可以把水加热至50℃~65℃。

  在这一过程中,消耗1份的电能驱动压缩机运行,同时可从环境空气中吸收转移约4份的热量到水中。由于空气能热水器耗电量只有等量电热水器的1/4,即相当于使用同样多的热水,空气能热水器耗电费用只需电加热的1/4。

  由于空气能热水器不使用电直接把水加热,因此没有电元件与水的接触,这样就从根本上消除了触电隐患,且不存在燃气热水器的一氧化碳中毒等安全隐患。空气能热水器只是将周围空气中的热量转移到水中,可以完全做到“零排放”,对环境几乎不产生影响,是真正的环保型热水器。

  “能量银行”中的新面孔

  如今,清洁能源异军突起,并呼唤储能技术日益完善和发展。这里的储能技术指的就是“能量银行”。有了“能量银行”,像风能和太阳能等间歇性绿色能源技术将获得更广泛的应用,并帮助能源系统实现更有效的供需平衡。

  目前,在生产实践中广泛采用的大规模储能装置主要为抽水蓄能,发展新型储能装置一直是一个前沿性的课题。为了输出西北丰富的风能资源,我国迫切需要配备大规模的储能装置。但由于很多地区并不具备建设抽水蓄能电站的自然条件,因此需要采取其他可行的储能手段。有科学家提出,用压缩空气的办法来储存能量,不失为一个大规模储能的理想解决方案。

  压缩空气储能指的是在高压情况下通过压缩空气来存储大量的可再生能源,然后将其存储在大型地下洞室、枯竭井或蓄水层里。在非用电高峰期,用电机带动压缩机将空气压缩进一个特定的地下空间存储。然后,在用电高峰期,通过一种特殊构造的燃气涡轮机释放地下的压缩空气来进行发电。压缩空气蓄能电站作为一种新型电能存储系统,具有动态响应快、经济性能好、环境污染小等优点,可提高供电质量、调峰填谷、负荷平衡,并保证机组运行的经济性。

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