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        “地源熱泵”概念起源

        時間: 2021年05月31日    作者:佚名 點擊: ( ) 次

              地源熱泵是陸地淺層能源通過輸入少量的高品位能源(如電能)實現由低品位熱能向高品位熱能轉移的裝置。通常地源熱泵消耗1kWh的能量,用戶可以得到4.4kWh以上的熱量或冷量。


             "地源熱泵"的概念,最早在1912 年由瑞士的專家提出,而這項技術的提出始于英、美兩國。北歐國家主要偏重于冬季采暖,而美國則注重冬夏聯供。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用情況,對我國地源熱泵的發展有著借鑒意義。

        地源熱泵已成功利用地下水、江河湖水、水庫水、海水、城市中水、工業尾水、坑道水等各類水資源以及土壤源作為地源熱泵的冷、熱源。


             地源熱泵供暖空調系統主要分三部分:室外地源換熱系統、地源熱泵主機系統和室內末端系統。

        “地源熱泵”概念起源

             (1)地源熱泵技術屬可再生能源利用技術。由于地源熱泵是利用了地球表面淺層地熱資源(通常小于400米深)作為冷熱源,進行能量轉換的供暖空調系統。地表淺層地熱資源可以稱之為地能,是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地熱能而蘊藏的低溫位熱能。地表淺層是一個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)地源熱泵屬經濟有效的節能技術。其地源熱泵的COP值達到了4以上,也就是說消耗1KWh的能量,用戶可得到4KWh以上的熱量或冷量。


             (3)地源熱泵環境效益顯著。其裝置的運行沒有任何污染,可以建造在居民區內,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,且不用遠距離輸送熱量。


              水力平衡分配器

        水力平衡分配器

             (4)地源熱泵一機多用,應用范圍廣。地源熱泵系統可供暖、空調,還可供生活熱水,一機多用,一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統;可應用于賓館、商場、辦公樓、學校等建筑,更適合于別墅住宅的采暖。


              (5)地源熱泵空調系統維護費用低。地源熱泵的機械運動部件非常少,所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內,從而避免了室外的惡劣氣候,機組緊湊、節省空間;自動控制程度高,可無人值守。


               由以上的特點可以看出,地源熱泵技術以后可得到廣泛的應用。


              然而,地源熱泵要實現制冷制熱,則需要給它提供動力來輸送制冷制熱管道中的循環水,傳統機房可提供動力,但施工起來比較復雜,難度高,周期長,采購的材料種類多,需庫存,漏水隱患大等等問題,針對這些問題,市場上開發了一款新型的動力輸配系統設備-----節能空調機房。此機房系統是將傳統機房中的所有部件進行集成模塊化,實行一體化安裝的模式。不僅在施工難度上大大降低了,而且無需庫存,漏水隱患大大降低了,還能與主機進行無限聯動等等,由此可以看出,節能空調機房實為一款為暖通行業提供一整套的解決方案。


                總而言之,節能空調機房、水力平衡分配器、多功能水箱與地源熱泵的結合為整個暖通系統增加亮點,同時在安裝上便捷了很多。施工時間、采購周期都大大縮短了,人工成本也將低了等等。由此可見節能空調機房與地源熱泵的配合是未來暖通行業必然的發展趨勢。


               水源/地源熱泵有開式和閉式兩種。


               開式系統:


              開式系統是指地表水在循環泵的驅動下,經過處理直接流經水源熱泵機組或者通過中間換熱器進行熱交換的系統。


              閉式系統:


              是在深埋于地下的封閉塑料管內,注入防凍液,通過換熱器與水或土壤交換能量的封閉系統。閉式系統不受地下水位、水質等因素影響。


              1、垂直埋管--深層土壤


              垂直埋管可獲取地下深層土壤的熱量。垂直埋管通常安裝在地下50-150米深處,一組或多組管與熱泵機組相連,封閉的塑料管內的防凍液(塑料管中是水,水中的防凍液根據當地氣候條件決定加多少)將熱能傳送給熱泵,然后由熱泵轉化為建筑物所需的暖氣和熱水。垂直埋管是地源熱泵系統的主要方式,得到各個國家的政府部門大力支持。


              2、水平埋管--大地表層 在地下2米深處水平放置塑料管,塑料管內注滿防凍的液體,并與熱泵相連。水平埋管占地面積大,土方開挖量大,而且地下換熱器受地表氣候變化的影響。


              地源熱泵是一種利用土壤所儲藏的太陽能資源作為冷熱源,進行能量轉換的供暖制冷空調系統,地源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術。地表土壤和水體是一個巨大的太陽能集熱器,收集了47%的太陽輻射能量,比人類每年利用的500倍還多(地下的水體是通過土壤間接的接受太陽輻射能量);它又是一個巨大的動態能量平衡系統,地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發散相對的平衡,地源熱泵技術的成功使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為現實。如果實行冬夏連用,地源熱泵的系統將具有更高的穩定性(土壤越深中間存在的空氣含量越低,受地面溫度影響越?。?,能夠實現理論上的可再生。

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