什么是地源熱泵系統(tǒng)
地源熱泵系統(tǒng)是利用淺層地能進行供熱制冷的新型能源利用技術的環(huán)保能源利用系統(tǒng),。地源熱泵系統(tǒng)通常是轉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移到建筑物內,,夏季再把地下的冷量轉移到建筑物內,一個年度形成一個冷熱循環(huán)系統(tǒng),,實現(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熱源,,由水源熱泵機組,、地熱交換系統(tǒng)、建筑物內系統(tǒng)組成的供熱空調系統(tǒng),。根據地熱能交換系統(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)是一種先進的高效節(jié)能,、無任何污染的采暖空調方式,在建筑用能領域,,是作為環(huán)保和節(jié)能首推的新技術應用項目,。2003年建設部將地源熱泵采暖空調技術列為建筑節(jié)能新技術成果大力推廣,應用和推廣地源熱泵技術,,將對保護環(huán)境、提高環(huán)境質量,、進一步推動和落實藍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的冷熱源。
地源熱泵采暖空調系統(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,,再借助壓縮機系統(tǒng)將低品位的能量提升為高品位的能量,產生45-50℃的熱水,可以利用地板采暖,、風機盤管,、等設施用于采暖,并且可以提供生活熱水,。同樣在夏季,,熱泵將制冷系統(tǒng)產生的冷凝熱釋放到地下,制取7℃的冷水供應室內空調,。
地源熱泵系統(tǒng)使用大自然中大量可重復利用的能源,。為了產生100%的可利用的熱能,一般采暖鍋爐需要110%至120%的初級能源(燃油或燃氣),。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的可再生能源,。通過使用熱泵機組,,地球上寶貴而且昂貴的高品位能源將不再浪費,而是用于家庭采暖領域,。
地源熱泵系統(tǒng)是把熱交換器埋于地下,,通過水在由高強度塑料管(PE管)組成的封閉環(huán)路中循環(huán)流動,從而實現(xiàn)與大地土壤進行冷熱交換的目的,。夏季通過機組將房間內的熱量轉移到地下,,對房間進行降溫。同時儲存熱量,,以備冬用,。冬季通過熱泵將土壤中的熱量轉移到房間,對房間進行供暖,,同時儲存冷量,,以備夏用,大地土壤提供了一個很好的免費能量存貯源泉,,這樣就實現(xiàn)了能量的季節(jié)轉換,。
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、當地巖土類型以及鉆孔費用,。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,,所以在實際工程應用中,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,,壓縮機排出的高溫高壓R22氣體進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,再經熱力膨脹閥節(jié)流降壓變?yōu)榈蜏氐蛪旱囊后w進入蒸發(fā)器,,從地下循環(huán)液中吸取低溫熱后相變?yōu)榈蜏氐蛪旱娘柡驼羝筮M入壓縮機吸氣端,,由壓縮機壓縮排出高溫高壓氣體完成一個循環(huán)。如此循環(huán)往復將地下低溫熱能“搬運”到集水器,,從而不斷的向用戶提供45℃-50℃的熱水,。