
空气能利用简单地说就是利用了空气中的能量,然后把其转变成电能,然后供给人们生活和生产使用 。这是一种新型的能源 。空气能主要包括两大部分:一是以热、电为能量转换装置的空气能供热、制冷装置;二是以水为代表的化学转换装置(用氢) 。前者消耗化学能如天然气或石油,后者消耗水或煤气 。一般认为,用热可以使氢的加氢站和煤气厂供热,制冷装置则可使化工厂或电厂供热和发电 。此外,还有一些利用化学方式进行热量转换的方法,如利用有机合成产物吸收剂吸收空气中的 CO或O2进行再加氢以生成能量,比如将氢气与二氧化硫、氯气加热在水里得到碳酸氢根溶液;以氯化氢为原料合成高锰酸钾、氯化亚锡等含氯化合物等 。
1.能量的来源
在空气能利用中,能量主要是指在能量转换过程中释放出来的热量,也就是空气中的热量 。空气中的热量由两部分组成,一是在高温下从水、土壤、大气等介质中散发出来的热量,另一是在低温下从固体材料或固体内部散发出来的热量 。此外,还有从机械能和电能这两种形式获得的 。因此,当空气中存在一定数量的热量时,利用其作为能量来转换成机械能或电能就成为可能 。同时空气中还存在大量的热量(通常称为自然能量),利用其作为能量来使用就能发挥其很大作用 。
2.空气能的特征
能量守恒,按能量守恒定律,只有当温度恒定时,能量才是恒定的;而温度过高则相反 。因而,用空气能来替代化石燃料是可行的 。空气会随着温度的变化有一定的寿命 。而其消耗的热量又是一个相对恒定的值,因而空气能的利用是一个不间断的过程 。使用过程中,如果不及时停止使用并进行降温处理,空气就会很快变成水而使其温度升高,如果把温度保持在相对稳定的范围内进行持续供电,这一过程就会不断地进行,最终形成电势为0~2 V时,可以持续供电并能持续稳定工作1~3 h的电力供给装置,称之为空气能热泵系统;如果利用电能作为热交换介质的热交换器可称为空气能热泵系统 。其中热交换器是由空气能压缩机压缩空气和温度比较低的制冷剂混合气进行压缩处理,将热量转化为电能后输送到各房间或锅炉里供用户使用或加热供暖;利用电来加热或制冷可称之为电除湿(电蒸发)装置 。
3.空气能供暖装置
【空气能的原理和作用是什么】
空气能热泵采暖装置,是利用空气能热泵所含能量为家庭提供采暖热水的设备,目前国内采用热泵采暖的地方主要是北方的集中供暖城市 。通过热泵制冷系统,空气能机组可将空气中的水或空气热量,变成一种电能直接供给用户使用,同时,空气能机组自身所含的热量有部分被热能转换成电能 。空气能热泵供暖设备具有无噪音、无污染、无污染排放、使用费用低、无污染等特点,可广泛用于宾馆、饭店、写字楼、公寓、住宅、学校、工厂、宾馆、机关、医院、学校等地的采暖与制冷工程中 。一般空气能热泵采暖系统采用水箱式和干燥器式两种方式对空气进行吸热,吸收多余热量供供暖使用;干燥器一般采用真空吸收式来吸收多余热量供采暖使用 。由于吸收剂吸热所需要的能量远远大于水箱里存储(水箱容量大)需要的能量,因此干燥器是目前广泛采用的空气能供暖设备之一 。