地源熱泵技術(shù)是什么?最全的地源熱泵技術(shù)

?行業(yè)新聞 ????|???? ?2018-03-27

以下是地源熱泵領(lǐng)導(dǎo)品牌山東普惠動(dòng)力針對(duì)地源熱泵技術(shù)是什么?最全的地源熱泵技術(shù)做出的詳盡說明和描述如下:


       現(xiàn)在隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,公共建筑和住宅的供暖和空調(diào)已經(jīng)成為普遍的要求。作為中國傳統(tǒng)供熱的燃煤鍋爐不僅能源利用率低,而且還會(huì)給大氣造成嚴(yán)重的污染,因此在一些城市中燃煤鍋爐在被逐步淘汰,而燃油、燃?xì)忮仩t則運(yùn)行費(fèi)用很高。地源熱泵就是一種在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都具有較大優(yōu)勢的解決供熱和空調(diào)的替代方式。
地源熱泵技術(shù)
地源熱泵原理

地源熱泵技術(shù)原理:
地源熱泵是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源既能供熱又能制冷的高效節(jié)能環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源(電能),即可實(shí)現(xiàn)能量從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移。在冬季,把土壤中的熱量“取”出來,提高溫度后供給室內(nèi)用于采暖;在夏季,把室內(nèi)的熱量“取”出來釋放到土壤中去,并且常年能保證地下溫度的均衡。

國外應(yīng)用
在美國地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)占整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的40%,是美國政府極力推廣的節(jié)能、環(huán)保技術(shù)。1998年美國能源部頒布法規(guī),要求在全國聯(lián)邦政府機(jī)構(gòu)的建筑中推廣應(yīng)用地埋管土壤換熱器地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。為了表示支持這種技術(shù),美國總統(tǒng)布什在他的得克薩斯州的別墅中也安裝了這種地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。在中北歐的瑞士、瑞典、奧地利、丹麥等國家,地源熱泵(土壤換熱器)技術(shù)利用處于領(lǐng)先地位,地埋管土壤換熱器熱泵得到廣泛的應(yīng)用。

技術(shù)特點(diǎn)
地源熱泵技術(shù)特點(diǎn):
環(huán)保:使用電力,沒有燃燒過程,對(duì)周圍環(huán)境無污染排放;不需使用冷卻塔,沒有外掛機(jī),不直接向周圍大氣環(huán)境排熱,沒有熱島效應(yīng),沒有噪音;不抽取地下水,不破壞地下水資源。一機(jī)三用:冬季供暖、夏季制冷以及全年提供生活熱水。使用壽命長:使用壽命20年以上,是分體式或窗式空調(diào)器的2-4倍。全電腦控制,性能穩(wěn)定,可以電話遙控,可以進(jìn)行溫濕度控制和新風(fēng)配送。

優(yōu)點(diǎn)
1、地源熱泵技術(shù)屬可再生能源利用技術(shù) 地源熱泵是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源(通常小于400米深)作為冷熱源,進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地表淺層地?zé)豳Y源可以稱之為地能(Earth Energy),是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地?zé)崮芏N(yùn)藏的低溫位熱能。地表淺層是一個(gè)巨大的太陽能集熱器,收集了47%的太陽能量,比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制,真正是量大面廣、無處不在。這種儲(chǔ)存于地表淺層近乎無限的可再生能源,使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。
2、地源熱泵屬經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能技術(shù) 地能或地表淺層地?zé)豳Y源的溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定,冬季比環(huán)境空氣溫度高,夏季比環(huán)境空氣溫度低,是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源,這種溫度特性使得地源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率要高40%,因此要節(jié)能和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用40%左右。另外,地能溫度較恒定的特性,使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定,也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性?!?jù)美國環(huán)保署EPA估計(jì),設(shè)計(jì)安裝良好的地源熱泵,平均來說可以節(jié)約用戶30~40%的供熱制冷空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用。
3、地源熱泵環(huán)境效益顯著 地源熱泵的污染物排放,與空氣源熱泵相比,相當(dāng)于減少40%以上,與電供暖相比,相當(dāng)于減少70%以上,如果結(jié)合其它節(jié)能措施節(jié)能減排會(huì)更明顯。雖然也采用制冷劑,但比常規(guī)空調(diào)裝置減少25%的充灌量;屬自含式系統(tǒng),即該裝置能在工廠車間內(nèi)事先整裝密封好,因此,制冷劑泄漏機(jī)率大為減少。該裝置的運(yùn)行沒有任何污染,可以建造在居民區(qū)內(nèi),沒有燃燒,沒有排煙,也沒有廢棄物,不需要堆放燃料廢物的場地,且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。
4、地源熱泵一機(jī)多用,應(yīng)用范圍廣 地源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào),還可供生活熱水,一機(jī)多用,一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng);可應(yīng)用于賓館、商場、辦公樓、學(xué)校等建筑,更適合于別墅住宅的采暖、空調(diào)。
5、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用低 在同等條件下,采用地源熱泵系統(tǒng)的建筑物能夠減少維護(hù)費(fèi)用。地源熱泵非常耐用,它的機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件非常少,所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內(nèi),從而避免了室外的惡劣氣候,其地下部分可保證50年,地上部分可保證30年,因此地源熱泵是免維護(hù)空調(diào),節(jié)省了維護(hù)費(fèi)用,使用戶的投資在3年左右即可收回?!〈送?,機(jī)組使用壽命長,均在15年以上;機(jī)組緊湊、節(jié)省空間;自動(dòng)控制程度高,可無人值守。地源熱泵缺點(diǎn) 當(dāng)然,象任何事物一樣,地源熱泵也不是十全十美的,如其應(yīng)用會(huì)受到不同地區(qū)、不同用戶及國家能源政策、燃料價(jià)格的影響;一次性投資及運(yùn)行費(fèi)用會(huì)隨著用戶的不同而有所不同;采用地下水的利用方式,會(huì)受到當(dāng)?shù)氐叵滤Y源的制約,實(shí)際上地源熱泵并不需要開采地下水,所使用的地下水可全部回灌,不會(huì)對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生污染。

地源熱泵與傳統(tǒng)空調(diào)的區(qū)別:
穩(wěn)定:整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,不受室外氣候條件的影響;
舒適:室溫的分布更合理,溫差小,舒適感好。
節(jié)能:比傳統(tǒng)空調(diào)節(jié)能40%-60%;
環(huán)保:沒有室外機(jī),并且解決了城市熱島效應(yīng),無任何污染和排放。

熱泵定義
熱泵是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱,經(jīng)過電力做功,輸出可用的高品位熱能的設(shè)備,可以把消耗的高品位電能轉(zhuǎn)換為3倍甚至3倍以上的熱能,是一種高效供能技術(shù)。熱泵技術(shù)在空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用可分為空氣源熱泵、水源熱泵以及地源熱泵三類。由于熱泵是提取自然界中能量,效率高,沒有任何污染物排放,是當(dāng)今最清潔、經(jīng)濟(jì)的能源方式。在資源越來越匱乏的今天,作為人類利用低溫?zé)崮艿淖钕冗M(jìn)方式,熱泵技術(shù)已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)受到廣泛關(guān)注和重視。

熱泵發(fā)展
地源熱泵是利用地球表面淺層水源(如地下水、河流和湖泊)和土壤源中吸收的太陽能和地?zé)崮?,采用熱泵原理,既可供熱又可制冷的高效?jié)能空調(diào)系統(tǒng)?!吨袊卦礋岜眯袠I(yè)發(fā)展可行性分析報(bào)告》顯示,我國地源熱泵行業(yè)近幾年來發(fā)展迅速,各地的地源熱泵項(xiàng)目不斷增加,這不僅得益于我國豐富的地?zé)豳Y源、相關(guān)技術(shù)的不斷完善,還得益于來自節(jié)能減排的壓力。
我國地源熱泵經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)具有很大的市場,生產(chǎn)地源熱泵的廠家有一百多家,國外先進(jìn)地源熱泵技術(shù)也逐漸向國內(nèi)引進(jìn),無論是在規(guī)模上還是在質(zhì)量上,都在逐漸接近世界先進(jìn)水平行列。同時(shí),國內(nèi)已有多家學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)建立起土壤源熱泵實(shí)驗(yàn)臺(tái),主要開展對(duì)地下?lián)Q熱器和地面熱泵設(shè)備長期聯(lián)合運(yùn)行的研究。
我國地源熱泵技術(shù)的建筑應(yīng)用面積已超過1.4億平方米,全國地源熱泵系統(tǒng)年銷售額超過80億元,并以20%以上的速度增長,單體地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用面積高達(dá)80萬平方米。從地源熱泵主機(jī)市場來看,2010年,我國地源熱泵主機(jī)市場規(guī)模約為25億元,同比增長31%左右,增幅為近年來最大,到2011年市場規(guī)模達(dá)到31億元,同比增長23%左右,2012年市場規(guī)模增加至33億元左右。
地源熱泵系統(tǒng)的能量來源于地下能源,它不向外界排放廢氣、廢水、廢渣,是一種高效節(jié)能系統(tǒng),完全符合我國能源和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的方向。同時(shí),作為可再生清潔能源,地?zé)崮芤鸭{入“十二五”能源規(guī)劃。國家初步計(jì)劃在未來5年,完成地源熱泵供暖(制冷)面積3.5億平方米,按每平米200-300元的投資強(qiáng)度,總投資金額可達(dá)700-1050億元。
我國城鄉(xiāng)既有建筑總面積為500多億平方米,城鎮(zhèn)居住建筑面積約為105億平方米,其中能達(dá)到建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的僅占5%;同時(shí),我國每年新增房屋建筑面積約20億平方米,預(yù)計(jì)到2020年底,中國新增的房屋面積將近300億平方米,建筑節(jié)能任務(wù)艱巨。地源熱泵技術(shù)作為一種受國家政策支持的新型節(jié)能環(huán)??照{(diào)采暖技術(shù)將得到快速發(fā)展,從而推動(dòng)地源熱泵市場的快速發(fā)展,中國地源熱泵市場前景看好。
 
  
工作原理
地源熱泵工作原理是:冬季,熱泵機(jī)組從地源(淺層水體或巖土體)中吸收熱
量,向建筑物供暖;夏季,熱泵機(jī)組從室內(nèi)吸收熱量并轉(zhuǎn)移釋放到地源中,實(shí)現(xiàn)建筑物空調(diào)制冷。根據(jù)地?zé)峤粨Q系統(tǒng)形式的不同,地源熱泵系統(tǒng)分為地下水地源熱泵系統(tǒng)和地表水地源熱泵系統(tǒng)和地埋管地源熱泵系統(tǒng)。

制冷及供冷圖
地源熱泵系統(tǒng)在制冷狀態(tài)下,地源熱泵機(jī)組內(nèi)的壓縮機(jī)對(duì)冷媒做功,使其進(jìn)行汽-液轉(zhuǎn)化的循環(huán)。通過冷媒/空氣熱交換器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)將室內(nèi)空氣循環(huán)所攜帶的熱量吸收至冷媒中,在冷媒循環(huán)的同時(shí)再通過冷媒/水熱交換器內(nèi)冷媒的冷凝,由循環(huán)水路將冷媒中所攜帶的熱量吸收,最終通過室外地能換熱系統(tǒng)轉(zhuǎn)移至地下水或土壤里。在室內(nèi)熱量通過室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)、水源熱泵機(jī)組系統(tǒng)和室外地能換熱系統(tǒng)不斷轉(zhuǎn)移至地下的過程中,通過冷媒-空氣熱交換器(風(fēng)機(jī)盤管),以13℃以下的冷風(fēng)的形式為房供冷。
地源熱泵系統(tǒng)在制熱狀態(tài)下,地源熱泵機(jī)組內(nèi)的壓縮機(jī)對(duì)冷媒做功,并通過四通閥將冷媒流動(dòng)方向換向。由室外地能換熱系統(tǒng)吸收地下水或土壤里的熱量,通過水源熱泵機(jī)組系統(tǒng)內(nèi)冷媒的
地源熱泵供熱原理圖
地源熱泵供熱原理圖
蒸發(fā),將水路循環(huán)中的熱量吸收至冷媒中,在冷媒循環(huán)的同時(shí)再通過冷媒/空氣熱交換器內(nèi)冷媒的冷凝,由空氣循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收。在地下的熱量不斷轉(zhuǎn)移至室內(nèi)的過程中,以室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)向室內(nèi)供暖。
地源熱泵技術(shù)包含了抽地下水方式、埋管方式、抽取湖水或江河水方式等,抽取湖水或江河水方式造價(jià)最低,埋管方式最貴,但最好。
只要有足夠的場可地埋設(shè)管道(地下冷熱交換裝置)或政府允許抽取地下水的就應(yīng)該優(yōu)先考慮選擇地源熱泵中央空調(diào)。地源熱泵中央空調(diào)如此節(jié)能是因?yàn)榈卦礋岜眉夹g(shù)借助了地下的能量,地下的能量還是來至于太陽能。

定義
地源熱泵(也稱地?zé)岜?是利用地下常溫土壤和地下水相對(duì)穩(wěn)定的特性,通過深埋于建筑物周圍的管路系統(tǒng)或地下水,采用熱泵原理,通過少量的高位電能輸入,實(shí)現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移與建筑物完成熱交換的一種技術(shù)。
地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)主要分為三個(gè)部分:室外地能換熱系統(tǒng)、水源熱泵機(jī)組系統(tǒng)和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。其中水源熱泵機(jī)組主要有兩種形式:水-水型機(jī)組或水-空氣型機(jī)組。三個(gè)系統(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進(jìn)行熱量的傳遞,水源熱泵與地能之間換熱介質(zhì)為水,與建筑物采暖空調(diào)末端換熱介質(zhì)可以是水或空氣。

發(fā)展趨勢
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,公共建筑和住宅的供暖和空調(diào)已經(jīng)成為普遍的要求。作為中國傳統(tǒng)供熱的燃煤鍋爐不僅能源利用率低,而且還會(huì)給大氣造成嚴(yán)重的污染,因此在一些城市中燃煤鍋爐在被逐步淘汰,而燃油、燃?xì)忮仩t則運(yùn)行費(fèi)用很高。地源熱泵就是一種在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都具有較大優(yōu)勢的解決供熱和空調(diào)的替代方式。在美國地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)占整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的40%,是美國政府極力推廣的節(jié)能、環(huán)保技術(shù)。1998年美國能源部頒布法規(guī),要求在全國聯(lián)邦政府機(jī)構(gòu)的建筑中推廣應(yīng)用地埋管土壤換熱器地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。為了表示支持這種技術(shù),美國總統(tǒng)布什在他的得克薩斯州的別墅中也安裝了這種地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。在中北歐的瑞士、瑞典、奧地利、丹麥等國家,地源熱泵(土壤換熱器)技術(shù)利用處于領(lǐng)先地位,地埋管土壤換熱器熱泵得到廣泛的應(yīng)用。
 
地源熱泵由來
"地源熱泵"的概念,最早于1912年由瑞士的專家提出,而該技術(shù)的提出始于英、美兩國。
1946年美國在俄勒岡州的波蘭特市中心區(qū)建成第一個(gè)地源熱泵系統(tǒng)。但是這種能源的利用方式?jīng)]有引起當(dāng)時(shí)社會(huì)各界的廣泛注意,無論是在技術(shù)、理論上都沒有太大的發(fā)展。
20世紀(jì)50年代,歐洲開始了研究地源熱泵的第一次高潮,但由于當(dāng)時(shí)的能源價(jià)格低,這種系統(tǒng)并不經(jīng)濟(jì),因而未得到推廣。直到20世紀(jì)70年代初世界上出現(xiàn)了第一次能源危機(jī),它才開始受到重視,許多公司開始了地源熱泵的研究、生產(chǎn)和安裝。這一時(shí)期,歐洲建立了很多水平埋管式土壤源地源熱泵,主要用于冬季供暖。雖然歐洲是世界上發(fā)展地源熱泵最成熟的地區(qū),但是它也曾因?yàn)榈卦礋岜脤<也欢惭b技術(shù),安裝工人又不懂地源熱泵原理等因素,致使地源熱泵的發(fā)展走了一段彎路。
隨著科技的進(jìn)步,關(guān)于能源消耗和環(huán)境污染的法律制訂越來越嚴(yán)格,地源熱泵的發(fā)展迎來了它的另一次高潮。歐洲國家以瑞士、瑞典和奧地利等國家為代表,大力推廣地源熱泵供暖和制冷技術(shù)。政府采取了相應(yīng)的補(bǔ)貼政策和保護(hù)政策,使得地源熱泵生產(chǎn)和使用范圍迅速擴(kuò)大。上世紀(jì)80年代后期,地源熱泵技術(shù)已經(jīng)趨于成熟,更多的科學(xué)家致力于地下系統(tǒng)的研究,努力提高熱吸收和熱傳導(dǎo)效率,同時(shí)越來越重視環(huán)境的影響問題。地源熱泵生產(chǎn)呈現(xiàn)逐年上升趨勢,瑞士和瑞典的年遞增率超過10%。美國的地源熱泵生產(chǎn)和推廣速度很快,技術(shù)產(chǎn)生了飛速的發(fā)展,成為世界上地源熱泵生產(chǎn)和使用的頭號(hào)大國。
從地源熱泵應(yīng)用情況來看,北歐國家主要偏重于冬季采暖,而美國則注重冬夏聯(lián)供。由于美國的氣候條件與中國很相似,因此研究美國的地源熱泵應(yīng)用情況,對(duì)我國地源熱泵的發(fā)展有著借鑒意義。
據(jù)1999年統(tǒng)計(jì),在家庭應(yīng)用的供暖設(shè)備中,地源熱泵所占的比例:瑞士96﹪、奧地利38﹪、丹麥27﹪,在我國由于能源價(jià)格的特殊性以及人們節(jié)能、環(huán)保的認(rèn)識(shí)程度等原因以及其它一些因素的影響,地源熱泵空調(diào)技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展比較緩慢,人們對(duì)之尚不十分了解,推廣較困難,然而隨著人們生活水平的提高,人均能耗的增長,一次性礦物能源的日益衰竭以及環(huán)境的日趨惡化,地源熱泵技術(shù)已越來越引起人們的重視。在節(jié)能和環(huán)保的潮流下,該技術(shù)以其特有的節(jié)能性和穩(wěn)定性受到行業(yè)的矚目,國內(nèi)許多院校、科研所作了大量的應(yīng)用研究。
國家建設(shè)部在《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中專門作了推薦。為辦好本屆奧運(yùn)會(huì),北京市主管部門和科研部門全力合作,相繼進(jìn)行了一些先進(jìn)技術(shù)研究,國內(nèi)外專家提出以地源熱泵為代表的清潔能源符合“綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn)”的宗旨,應(yīng)當(dāng)在奧運(yùn)工程建設(shè)中推廣、使用,會(huì)議形成倡議書遞交北京市政府和奧運(yùn)會(huì)組委會(huì),受到有關(guān)方面的高度重視,后詳細(xì)研究及考核,將地源熱泵中央空調(diào)作為2008年北京奧運(yùn)會(huì)指定選用的中央空調(diào)型式。早在很多年前,在國家政府所屬的建筑中就有使用地源熱泵的,最有代表性的就是毛主席紀(jì)念堂。北京市于2007年7月1日,由發(fā)改委及其他八部委聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于印發(fā)關(guān)于發(fā)展熱泵系統(tǒng)的指導(dǎo)意見的通知》(京發(fā)改〔2006〕839號(hào)),《指導(dǎo)意見》中,明確提出了,在建筑中使用地源熱泵空調(diào)系統(tǒng),每平米補(bǔ)助50元;水源熱泵補(bǔ)助35元。
從去年開始,國家分別將三個(gè)城市做為地源熱泵試點(diǎn)城市,分別是北京、天津、沈陽。大力發(fā)展地源熱泵。在這三個(gè)城市,甚至全國,地源熱泵已經(jīng)如火如荼。國家努力引導(dǎo)發(fā)展地源熱泵,國家的一些政府部門的建筑,學(xué)校,醫(yī)院等,都進(jìn)行了地源熱泵改造,而且現(xiàn)在正是奧運(yùn)會(huì)的關(guān)鍵時(shí)刻,很多項(xiàng)目也都使用地源熱泵,如奧運(yùn)會(huì)的部分場館,奧運(yùn)森林公園等等都使用地源熱泵;不光國家的項(xiàng)目,現(xiàn)在很多的私人企業(yè)辦公場所,別墅等區(qū)域都在尋找做地源熱泵的廠家、經(jīng)銷商。我們?cè)趯ふ翼?xiàng)目的同時(shí)他們也在尋找我們。
地源熱泵是利用淺層地能進(jìn)行供熱制冷的新型能源利用技術(shù),是地源熱泵的一種,地源熱泵是利用卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)原理轉(zhuǎn)移冷量和熱量的設(shè)備.地源熱泵通常是指能轉(zhuǎn)移地下土壤中熱量或者冷量到所需要的地方.通常地源熱泵都是用來做為空調(diào)制冷或者采暖用的.地源熱泵還利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力,冬季地源把熱量從地下土壤中轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi),夏季再把地下的冷量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi),一個(gè)年度形成一個(gè)冷熱循環(huán).

相關(guān)產(chǎn)品
水源熱泵 高溫?zé)岜?泳池?zé)岜?熱泵熱水器 高溫水源熱泵 美的熱泵熱水器 空氣熱泵熱水器

組成
地源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)主要分三部分:室外地能換熱系統(tǒng)、地源熱泵機(jī)組和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。 其中地源熱泵機(jī)主要有兩種形式:水—水式或水—空氣式。三個(gè)系統(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進(jìn)行熱量的傳遞,地源熱泵與地能之間換熱介質(zhì)為水,與建筑物采暖空調(diào)末端換熱介質(zhì)可以是水或空氣。

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發(fā)展及其優(yōu)點(diǎn)
\N 時(shí)間:2006-06-15 18:24 來源: 中國機(jī)電企業(yè)網(wǎng)
地源熱泵實(shí)際上是一項(xiàng)非常古老的技術(shù),四十年代便有應(yīng)用,只是近五年來相關(guān)技術(shù)發(fā)展,使其迅速商業(yè)化。地源熱泵的名稱最早出現(xiàn)在1912年瑞士的一份專利文獻(xiàn)中,20世紀(jì)50年代歐洲出現(xiàn)了利用地源熱泵的第一次高潮。在此期間,Ingersoll和Plass根據(jù)Kelvin線源概念提出了地下埋管換熱器的線熱源理論,但當(dāng)時(shí)由于能源價(jià)格低,系統(tǒng)造價(jià)高,沒有得到廣泛應(yīng)用。70年代,石油危機(jī)把人們的注意力集中到節(jié)能、高效益使用能源,使地源熱泵的發(fā)展進(jìn)入了高潮階段,此時(shí)地下埋管已由早期的金額管改為塑料管。這個(gè)時(shí)期歐洲建立了不少水平埋管換熱器的地源熱泵,但主要用于冬季供暖。80年代初開始,美國、加拿大開展了冷暖聯(lián)供地源熱泵方面的研究工作,不少文獻(xiàn)報(bào)道了地源熱泵不同形式地下埋管換熱器的傳熱過程及模型,并有部分工程的運(yùn)行總結(jié)和性能比較。
美國能源部(DOE)和美國環(huán)境保護(hù)署(EPA)均已確認(rèn),地源熱泵系統(tǒng)是目前效率最高、對(duì)環(huán)境最有利的熱水、取暖和制冷系統(tǒng)。一方面它利用地下土壤或巖石的相對(duì)穩(wěn)定溫度使取暖和空調(diào)系統(tǒng)在全年都能維持高效運(yùn)行,為地源熱泵用戶節(jié)省電費(fèi)20-50%。
從一些文獻(xiàn)的計(jì)算結(jié)果可以看出,多區(qū)頂風(fēng)系統(tǒng)、單區(qū)頂風(fēng)系統(tǒng)、冷水變風(fēng)系統(tǒng)和多區(qū)地源熱泵系統(tǒng)的效率比分別為1.54kw/ton、1.40kw/tom、1.23kw/ton和0.88kw/ton,kw/ton表示千瓦耗電/噸制冷量??梢姡c傳統(tǒng)空調(diào)相比,地源熱泵系統(tǒng)的效率比最好。
另一方面,在同等條件下,采用了地源熱泵系統(tǒng)的建筑物能夠減少維護(hù)費(fèi)用。地源熱泵非常耐用,它的機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件非常少,所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內(nèi),從而避免了室外的惡劣氣候,其地下部分可保證50年,地上部分可保證30年,因此地源熱泵是免維護(hù)空調(diào),節(jié)省了維護(hù)費(fèi)用,使用戶的投資在三年左右即可回收。對(duì)林肯城和內(nèi)布拉斯加這兩處地方和20所學(xué)校進(jìn)行了有關(guān)空調(diào)系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用的調(diào)查。這20所學(xué)校采用了4種不同的供冷方式:地源熱泵系統(tǒng)(GHP)、帶有熱水鍋爐的空氣冷卻器(ACC/GHWB)、帶有熱水鍋爐的水冷卻器(WCC/GHWB)、帶有蒸汽鍋爐的水冷卻器(WCC/GSB)。。
在亞特蘭大市,對(duì)每戶家庭采用空冷熱泵系統(tǒng)每年的費(fèi)用是826美元,采用普通空調(diào)系統(tǒng)的費(fèi)用686美元,采用地源熱泵系統(tǒng)的費(fèi)用是397美元??梢?,地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)于其它空調(diào)系統(tǒng)來說是相當(dāng)?shù)偷摹?/span>
更重要的一點(diǎn)是,地源熱泵系統(tǒng)所使用的制冷劑在工廠里注入并被完全密封,使用過程中絕無泄漏,用戶任何時(shí)候均不必添補(bǔ)制冷劑,因而減少了對(duì)臭氧層的破壞。該系統(tǒng)可用于不同結(jié)構(gòu)、不同面積的居民建筑上,可在新建筑施工時(shí)安裝,也可用于舊建筑的改造,其在設(shè)計(jì)中的彈性使得它成為一個(gè)非常吸引人的空調(diào)選擇。地源熱泵在去濕方面有特別的長處,因而非常適合于夏季炎熱而潮濕的氣候,如果在空氣配送裝置上加上空調(diào)器,地源熱泵在這一點(diǎn)上的特點(diǎn)將更加突出,因此若要達(dá)到室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),地源熱泵系統(tǒng)也是一個(gè)非常好的選擇。
地源熱泵正是有以上優(yōu)勢、政府辦公樓、公寓和餐館等等。根據(jù)民用美國阿可拉荷馬州電力公司在紅河谷所作的用戶調(diào)查:如果要1分至10分之內(nèi)打分,99%的地源熱泵空調(diào)用戶對(duì)其在夏天的制冷能力打8分以上,73%的用戶打了滿分10分。
讓土壤儲(chǔ)能
2010-01-14 09:06:00 來源: 天津網(wǎng)-天津日?qǐng)?bào)(天津)
地?zé)崴糜谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)減少了燃煤使用量
新年的第一場雪,使本市的室外溫度驟然下降。而鑫茂新能源、新材料產(chǎn)業(yè)基地的生產(chǎn)車間內(nèi)卻溫暖如春,墻上掛著的溫度計(jì)清晰地顯示室內(nèi)溫度23℃。“我們這兒取暖,既不燒煤、也不用氣,更不用傳統(tǒng)的空調(diào),你能猜得到用什么嗎?”見到記者,鑫茂基地的李德春先賣了個(gè)關(guān)子,然后輕輕跺了跺腳,“就是我們腳下這片土地,它不僅能夠取暖,還能夠制冷,被我們形象地稱為‘地?zé)峥照{(diào)’。”
李德春口中的“地?zé)峥照{(diào)”準(zhǔn)確的稱謂是“地源熱泵”,它是一種新型的中央空調(diào)系統(tǒng),不燃油、不燃?xì)狻⒉蝗济?。?jù)其技術(shù)提供商——天津鋒尚機(jī)電有限公司總經(jīng)理余為峰介紹,地表淺層土壤的溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定,與空氣溫差一般為17℃左右,地下土壤溫度是真正的冬暖夏涼。根據(jù)這一特性,在冬季,通過一定的設(shè)備和技術(shù)把地層中的熱量“取”出來,提高溫度后,供給室內(nèi)用戶取暖,反之,到了夏季則可達(dá)到制冷目的。
作為一個(gè)建筑面積35萬平方米的工業(yè)基地,取暖、制冷是一筆不小的開支。鑫茂新能源、新材料基地曾經(jīng)請(qǐng)有關(guān)技術(shù)人員算過一筆賬,以單體7000平方米的供熱面積計(jì)算,采取較為普遍的冬季市政供暖、夏季螺桿機(jī)制冷的方式,前期硬件投入為255萬元,年運(yùn)行成本為35.7萬元,而鑫茂35萬平方米面積,僅一年運(yùn)行成本就超過了1600萬元。
巨大的成本讓鑫茂不得不放棄傳統(tǒng)的取暖、制冷方式,轉(zhuǎn)而采用地源熱泵。淺層土壤中蘊(yùn)藏的地?zé)崮芊植紡V泛、可循環(huán)再生、儲(chǔ)量巨大,取用成本較為低廉,更重要的它是一種清潔能源。經(jīng)過一年的運(yùn)行,李德春感到了地源熱泵諸多方面的優(yōu)勢,最直接的效益是地源熱泵運(yùn)行成本低,節(jié)能減排并不意味著高投入,它與生產(chǎn)成本的降低緊密相連。還是以單體7000平方米供熱、制冷面積計(jì)算,地源熱泵的硬件投入是196萬元,運(yùn)行成本為21萬元,一年下來整個(gè)基地35萬平方米也不過1000萬元,一下子節(jié)約600萬元。可減少二氧化碳排放750噸,“可別小瞧這套系統(tǒng),這相當(dāng)于一年多種了1200棵樹啊”。
不僅在鑫茂,地源熱泵系統(tǒng)在本市不少企業(yè)、工業(yè)園區(qū)、學(xué)校和居住區(qū)內(nèi)都開始推廣使用。本市從2008年開始,被列入全國三個(gè)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)試點(diǎn)城市之一。目前天津港保稅區(qū)內(nèi)利用地源熱泵取暖的建筑面積已達(dá)80余萬平方米,約占整個(gè)保稅區(qū)建筑總面積的16%,全年可節(jié)約煤炭約12000噸,減少二氧化碳排放28000噸,處于全國領(lǐng)先水平。天津公館采用原生污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了冷暖及生活熱水三聯(lián)供,通過封閉管內(nèi)的污水把土壤熱量傳導(dǎo)出來,將污水“變廢為寶”,被國家住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部和財(cái)政部確定為可再生能源建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目。據(jù)測算,熱泵供熱比燃煤供熱節(jié)煤40%左右。每利用1噸污水,相當(dāng)于可少燃煤2公斤,天津公館每年利用污水40萬噸,年節(jié)省標(biāo)煤800噸左右,減排二氧化碳2400噸。 (本文來源:天津日?qǐng)?bào) )


供暖模式
2010-01-15 14:52 來源:大連天健網(wǎng)
供暖是當(dāng)前社會(huì)上最大的民生問題,寒冷考驗(yàn)著政府的行政能力。對(duì)于城市邊緣地區(qū)和農(nóng)村來說,即便是安裝了城市供暖管網(wǎng),由于供暖距離所造成的能源損耗也是相當(dāng)巨大的。那么,如何探尋一種“低碳時(shí)代”下的供暖模式呢?委員劉春堂建議,采用地源熱泵,循環(huán)使用相對(duì)恒溫的地下水這種“綠色空調(diào)”來采暖,以此實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
調(diào)查:供熱管道熱損失嚴(yán)重
熱損嚴(yán)重,造成浪費(fèi)。劉春堂告訴記者,供暖出現(xiàn)問題最多的就是那些小鍋爐供暖的老房子,“這些老房子樓道存在很多問題,供熱管道熱損失嚴(yán)重。”,劉春堂通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),棄管小區(qū)和老房子的樓道,有的窗戶不全,有的是木頭的樓道門,有的甚至沒有樓道門,由于很多供暖管道裸露在外面,造成熱還沒有進(jìn)入居民家,就從樓道里損失了很大一部分。
優(yōu)勢:地?zé)岵膳療o污染
“這個(gè)‘地?zé)?rsquo;,其實(shí)就是地源熱泵采暖。”劉春堂說,地源熱泵是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源,既可供熱又可制冷的高效節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng),可廣泛應(yīng)用于商業(yè)樓宇、公共建筑、住宅公寓、學(xué)校、醫(yī)院等建筑物。“地?zé)?rdquo;采暖的一大好處就是環(huán)保,沒有氮氧化物、二氧化硫和煙塵的排放,無污染。目前,“地?zé)?rdquo;采暖在北京等地已有嘗試,效果不錯(cuò)。


現(xiàn)狀:地?zé)嵩谵r(nóng)村發(fā)展并不理想
“地源熱泵技術(shù)因其綠色環(huán)保、節(jié)能清潔、控制設(shè)備簡單等優(yōu)點(diǎn)被越來越多的人認(rèn)可。但實(shí)際上,地源熱泵技術(shù)在我國農(nóng)村的發(fā)展十分不理想。”劉春堂說,我市農(nóng)村居民家庭能源消費(fèi)基本上完成由初級(jí)能源向商品能源的轉(zhuǎn)化。
劉春堂在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),北京周邊農(nóng)村家庭平均年用煤2.9噸,用電920kW/h,液化氣3~4罐。在家庭總能源消費(fèi)中,煤炭占74%,電力占13%,液化氣占8%,秸稈等生物質(zhì)能源僅占5%。農(nóng)村居民家庭能源消費(fèi)2.9噸煤中用于采暖的達(dá)到2.3噸,比例接近80%。按照熱量折算,家庭能源消費(fèi)中的60%左右用于冬季采暖,78%的家庭認(rèn)為采暖負(fù)擔(dān)重。大連周邊農(nóng)村的能源消費(fèi)情況和北京情況基本一樣。
針對(duì)地?zé)嵩谵r(nóng)村推廣中所遇到的問題,劉春堂說,主要是地源熱泵系統(tǒng)的初投資較高,單體型住宅單平方米造價(jià)通常都在350~400元左右,集中型樓房住宅單平方米造價(jià)通常都在150~200元左右,造成了農(nóng)村居民使用不起的局面;同時(shí),農(nóng)村建筑物的保溫措施普遍不好,造成熱損失較大,繼而造成采暖負(fù)荷大和運(yùn)行費(fèi)用的偏高;此外,由于目前水、地源熱泵系統(tǒng)大都用于公共建筑當(dāng)中,因而系統(tǒng)的使用都有專業(yè)技術(shù)人員參與。而當(dāng)普通居民家庭使用,尤其是農(nóng)村家庭使用時(shí),難免會(huì)造成使用操作上的失誤,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的損壞。
建議:按供熱面積給予居民補(bǔ)助
劉春堂告訴記者,要解決問題,就應(yīng)該成立專業(yè)機(jī)構(gòu)或責(zé)成專業(yè)部門對(duì)在我市農(nóng)村及城市邊緣地區(qū)推行地能源技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃研究,拿出實(shí)施計(jì)劃、方案和政策?;蚰贸鲆欢ǖ膮^(qū)域、地塊進(jìn)行示范;對(duì)在城市邊緣地區(qū)開發(fā)項(xiàng)目或農(nóng)村宅基地改造項(xiàng)目中使用地能源和新能源技術(shù)的開發(fā)單位,給予地價(jià)、配套方面的優(yōu)惠;同時(shí)居民采暖費(fèi)不變;對(duì)我市農(nóng)村在宅基地和溫室大棚使用地源熱泵的農(nóng)戶,按投入金額或供熱面積比照家電下鄉(xiāng)政策,給予一定的補(bǔ)助。
此外,由于農(nóng)村用戶采暖使用的時(shí)段大都在夜間,因此,希望政府有關(guān)部門能夠考慮出臺(tái)給予農(nóng)村用戶以和城市用電采暖用戶一樣的峰谷電價(jià)政策。并對(duì)實(shí)施地能源和新能源技術(shù)的設(shè)計(jì)、經(jīng)銷、施工單位給予相應(yīng)的優(yōu)惠和鼓勵(lì)政策。好

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