什么是地源熱泵系統(tǒng)
地源熱泵系統(tǒng)是利用淺層地能進(jìn)行供熱制冷的新型能源利用技術(shù)的環(huán)保能源利用系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)通常是轉(zhuǎn)移地下土壤中熱量或者冷量到所需要的地方,,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),,一個年度形成一個冷熱循環(huán)系統(tǒng),,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的功能。
地源熱泵系統(tǒng)是以巖土體,、地下水或地表水為低溫?zé)嵩?,由水源熱泵機(jī)組、地?zé)峤粨Q系統(tǒng),、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱空調(diào)系統(tǒng),。根據(jù)地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)形式的不同,地源熱泵系統(tǒng)分為地埋管地源熱泵系統(tǒng),、地下水地源熱泵系統(tǒng)和地表水地源熱泵系統(tǒng),。
地源熱泵系統(tǒng)是一種先進(jìn)的高效節(jié)能、無任何污染的采暖空調(diào)方式,,在建筑用能領(lǐng)域,,是作為環(huán)保和節(jié)能首推的新技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目。2003年建設(shè)部將地源熱泵采暖空調(diào)技術(shù)列為建筑節(jié)能新技術(shù)成果大力推廣,,應(yīng)用和推廣地源熱泵技術(shù),將對保護(hù)環(huán)境、提高環(huán)境質(zhì)量,、進(jìn)一步推動和落實(shí)藍(lán)天工程起到更好的積極效果,。
地源熱泵原理
地源熱泵系統(tǒng)是從常溫土壤或地表水(地下水),冬季從地下提取熱量,,夏季把建筑的熱量又存入地下,,從而解決冬夏兩季采暖和空調(diào)的冷熱源。
地源熱泵采暖空調(diào)系統(tǒng)冬季通過土壤換熱器,,從地下垂直埋管環(huán)路中吸收低品位熱能,,再借助壓縮機(jī)系統(tǒng)將低品位的能量提升為高品位的能量,產(chǎn)生45-50℃的熱水,,可以利用地板采暖,、風(fēng)機(jī)盤管、等設(shè)施用于采暖,,并且可以提供生活熱水,。同樣在夏季,熱泵將制冷系統(tǒng)產(chǎn)生的冷凝熱釋放到地下,,制取7℃的冷水供應(yīng)室內(nèi)空調(diào),。
地源熱泵系統(tǒng)使用大自然中大量可重復(fù)利用的能源。為了產(chǎn)生100%的可利用的熱能,,一般采暖鍋爐需要110%至120%的初級能源(燃油或燃?xì)猓?。并且這種資源是不可再生的,燃燒后還要造成環(huán)境的污染,。地源熱泵系統(tǒng)正好相反,,產(chǎn)生同樣所需的熱量,它僅需要1/4的電能,,其他3/4的能量來自大自然中免費(fèi)的可再生能源,。通過使用熱泵機(jī)組,地球上寶貴而且昂貴的高品位能源將不再浪費(fèi),,而是用于家庭采暖領(lǐng)域,。
地源熱泵系統(tǒng)是把熱交換器埋于地下,通過水在由高強(qiáng)度塑料管(PE管)組成的封閉環(huán)路中循環(huán)流動,,從而實(shí)現(xiàn)與大地土壤進(jìn)行冷熱交換的目的,。夏季通過機(jī)組將房間內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下,對房間進(jìn)行降溫,。同時儲存熱量,,以備冬用。冬季通過熱泵將土壤中的熱量轉(zhuǎn)移到房間,,對房間進(jìn)行供暖,,同時儲存冷量,,以備夏用,大地土壤提供了一個很好的免費(fèi)能量存貯源泉,,這樣就實(shí)現(xiàn)了能量的季節(jié)轉(zhuǎn)換,。
土壤熱交換器埋管形式,地下埋管換熱器主要有兩種形式,,即水平埋管和垂直埋管,,選擇哪種形式取決于現(xiàn)場可用地表面積、當(dāng)?shù)貛r土類型以及鉆孔費(fèi)用,。盡管水平埋管通常是淺層埋管,,可采用人工開挖,初投資比垂直埋管小些,,但它的換熱性能比豎埋管小很多,,并且往往受可利用土地面積的限制,所以在實(shí)際工程應(yīng)用中,,一般都采用垂直埋管,。
夏天熱泵中制冷劑逆向流動,與用戶換熱的冷凝器變?yōu)檎舭l(fā)器從集水器中的低溫水(7-12℃)提取熱能,,與地下循環(huán)液換熱的蒸發(fā)器變?yōu)槔淠飨虻叵卵h(huán)液排放熱量,,循環(huán)液中熱量再向地下低溫區(qū)排放,如此循環(huán)往復(fù)連續(xù)地向用戶提供7-12℃的冷水,。
冬天熱泵中制冷劑正向流動,,壓縮機(jī)排出的高溫高壓R22氣體進(jìn)入冷凝器向集水器中的水放出熱量,相變?yōu)楦邷馗邏旱囊后w,,再經(jīng)熱力膨脹閥節(jié)流降壓變?yōu)榈蜏氐蛪旱囊后w進(jìn)入蒸發(fā)器,,從地下循環(huán)液中吸取低溫?zé)岷笙嘧優(yōu)榈蜏氐蛪旱娘柡驼羝筮M(jìn)入壓縮機(jī)吸氣端,由壓縮機(jī)壓縮排出高溫高壓氣體完成一個循環(huán),。如此循環(huán)往復(fù)將地下低溫?zé)崮堋鞍徇\(yùn)”到集水器,,從而不斷的向用戶提供45℃-50℃的熱水。