什么是地源熱泵系統(tǒng)以及地源熱泵系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么
一
界定
地源熱泵系統(tǒng)(Ground-sourceHeatPumpSystem)就是指巖土工程體、地表水或地面水為超低溫?zé)嵩伤礋岜脵C(jī)組、地?zé)崮茉唇粨Q系統(tǒng)、房屋建筑內(nèi)系統(tǒng)軟件構(gòu)成的供暖空調(diào)機(jī)組。
大家先來(lái)了解一下“熱泵機(jī)組”。熱泵(制冷機(jī)組):是利用作功使發(fā)熱量從溫度低的物質(zhì)流入溫度高的媒介的設(shè)備。熱泵機(jī)組運(yùn)用的超低溫?zé)嵩ǔJ亲匀画h(huán)境(空氣、地面水和地面)或各種各樣設(shè)備溫度,由熱泵機(jī)組從這種熱原消化吸收的發(fā)熱量屬于可再生性的電力能源。熱泵機(jī)組是一項(xiàng)運(yùn)用可再生資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的綠色發(fā)展技術(shù)性。運(yùn)用地面(土壤層、地質(zhì)構(gòu)造、地表水)做為熱原的熱泵機(jī)組,可稱作地源熱泵系統(tǒng)。
二
特性
1、環(huán)保節(jié)能高效率
在用電量同樣的前提下,各自提升夏天制冷量或冬天的供熱量,能效等級(jí)EER:3.9-6,即夏天資金投入1KW電磁能可獲得3.9-6KW熱量,特性常數(shù)COP=2.65-5即冬天資金投入1KW電磁能,可獲得3.0-5KW上下的熱量;而且埋地管換熱器不用化霜,降低了起霜和化霜的耗能。
2、特性平穩(wěn)
地底溫度平穩(wěn):地底的氣溫基本上平穩(wěn)在16度至22度中間,不會(huì)受到戶外環(huán)境質(zhì)量轉(zhuǎn)變溫度危害,主體制熱冷平穩(wěn),不容易發(fā)生空氣能熱水器越發(fā)在必須中央空調(diào)的狀況下越不太好。
3、回報(bào)率高
地源熱泵系統(tǒng)做為房屋空調(diào)機(jī)組,其運(yùn)作花費(fèi)可大幅度降低。用地源熱泵系統(tǒng)采暖或致冷時(shí),依據(jù)不一樣的地區(qū)、氣侯、資源、自然環(huán)境,運(yùn)作花費(fèi)相比傳統(tǒng)式地源熱泵空調(diào)減少25%-50%;可采暖、中央空調(diào),還可在春夏秋選用余熱回收完全免費(fèi)供日常生活開水保證冷熱開水三合為一;一套系統(tǒng)軟件可以更換原先的蒸汽鍋爐加中央空調(diào)的2套設(shè)備或系統(tǒng)軟件,降低機(jī)器設(shè)備初項(xiàng)目投資;地源熱泵系統(tǒng)初投資增加量回本時(shí)間約2.5-8年不一。
4、可再生資源運(yùn)用技術(shù)性
地表土壤層和水質(zhì),搜集了47%的太陽(yáng)輻射源動(dòng)能,比人們每一年運(yùn)用動(dòng)能的500倍還多。地表的土壤層和水質(zhì)當(dāng)然地維持動(dòng)能接納和收斂相對(duì)性的平衡。對(duì)太陽(yáng)能二次運(yùn)用,合乎可持續(xù)發(fā)展趨向不會(huì)受到地區(qū)、資源等限定
5、環(huán)境保護(hù)
污染物質(zhì)排出與東莞對(duì)比降低40%以上,與電采暖對(duì)比降低70%。沒有點(diǎn)燃、排煙系統(tǒng),都沒有廢料,且不用長(zhǎng)距離運(yùn)輸發(fā)熱量,是真真正正的節(jié)能型中央空調(diào)。夏天不容易向工程建筑周邊氣體放熱反應(yīng)是環(huán)境質(zhì)量溫度上升,冬天不容易從房屋建筑周邊氣體吸熱反應(yīng)減少環(huán)境質(zhì)量溫度。發(fā)電機(jī)組的直埋熱交換器可以安排在花苑、草地及房屋建筑周邊地底,不占總建筑面積。
6、安全性、使用壽命長(zhǎng)
地源熱泵系統(tǒng)十分經(jīng)久耐用,分子熱運(yùn)動(dòng)構(gòu)件(服務(wù)器為加工廠總體拼裝)很少,全部的構(gòu)件埋在地底或者安裝在房間內(nèi),進(jìn)而防止了戶外的極端氣侯,系統(tǒng)軟件使用開式循環(huán)系統(tǒng)降低浸蝕、環(huán)境污染與積垢,增加機(jī)器設(shè)備使用期限,與此同時(shí)系統(tǒng)軟件維護(hù)費(fèi)低;地底一部分(PE管)可確保50年(免維護(hù)保養(yǎng)),必須維系的主要是離心水泵與房間內(nèi)管路與房間內(nèi)機(jī)---維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)易勞動(dòng)量小,節(jié)約維護(hù)費(fèi);地源熱泵系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組正常的使用壽命是25年。
7、運(yùn)用覆蓋面廣
適用廣:可使用于酒店、大型商場(chǎng)、寫字樓、院校等工程建筑等必須中央空調(diào)的新創(chuàng)建、改造、改建新項(xiàng)目,更適用于獨(dú)棟別墅住房的供暖、中央空調(diào);
缺
點(diǎn)
①假如運(yùn)用不科學(xué),很有可能對(duì)地表水導(dǎo)致明顯的環(huán)境污染。
②假如地表水被很多提取后不能夠立即地?zé)峋苡锌赡軐?dǎo)致地面塌陷,導(dǎo)致路面上的房屋建筑毀壞。
③不太適用:建筑間距非常大的地區(qū),地質(zhì)環(huán)境情況較為極端的地域(如:地底巖石層較為厚和硬)
三
運(yùn)用與發(fā)展趨勢(shì)
地源熱泵系統(tǒng)的定義最初產(chǎn)生在1912年瑞士的一份專利權(quán)參考文獻(xiàn)中。
敞開式地表水熱泵機(jī)組體系在20個(gè)世紀(jì)30時(shí)代被順利運(yùn)用。
20世際50時(shí)代歐洲和美國(guó)刮起了科學(xué)研究地源熱泵系統(tǒng)的第一次高峰,美國(guó)愛迪生電子學(xué)院最開始科學(xué)研究閉試環(huán)城路熱泵機(jī)組系統(tǒng)軟件,印地安納洲的印地安納波利斯是最開始安裝閉試環(huán)城路地源熱泵系統(tǒng)的。
直到20時(shí)代70年代,全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)促使大家關(guān)心環(huán)保節(jié)能、高效率用能,地源熱泵系統(tǒng)的科學(xué)研究進(jìn)入了又一次高峰,這時(shí)瑞典的分析工作人員逐漸將塑料軟管運(yùn)用在閉試環(huán)城路地源熱泵系統(tǒng)上,地源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用推廣快速進(jìn)行。
通過(guò)近50年的發(fā)展趨勢(shì)地源熱泵技術(shù)在北美和歐洲已十分完善,是一種被普遍使用的熱泵空調(diào)系統(tǒng)軟件。對(duì)于地源熱泵系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組、地暖熱交換器,系統(tǒng)開發(fā)和組裝有一整套規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)算方式和施工技術(shù)。
到2019年底,美國(guó)有高于3萬(wàn)部系統(tǒng)軟件在家中、院校和商業(yè)空間中運(yùn)用,另?yè)?jù)地源熱泵協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)分析,美國(guó)有600余所院校安裝有地域熱泵原理。
04
原理
做為天氣現(xiàn)象,正如水以高空流入低處那般,發(fā)熱量也一直從高溫流入超低溫,用知名的熱學(xué)第二基本定律確切描述:“發(fā)熱量不太可能自發(fā)性由超低溫傳送到高溫”。但我們可以造就設(shè)備,好似把水從低處提高到高空而選用離心水泵那般,選用熱泵機(jī)組可以把發(fā)熱量從超低溫吸脂到高溫。因此地源熱泵系統(tǒng)本質(zhì)上是一種發(fā)熱量液壓提升機(jī),它自身耗費(fèi)一部分動(dòng)能,把自然環(huán)境物質(zhì)中存儲(chǔ)的動(dòng)能進(jìn)行發(fā)掘,提升溫位開展運(yùn)用,而全部熱泵機(jī)組設(shè)備所耗費(fèi)的功僅為供熱量的三分之一或更低,這就是地源熱泵系統(tǒng)環(huán)保節(jié)能的基本原理。
冬天,水源熱泵機(jī)組從地源(淺表層水質(zhì)或巖土工程體)中吸取發(fā)熱量,向房屋建筑采暖;
夏天,水源熱泵機(jī)組從房間內(nèi)消化吸收發(fā)熱量并遷移釋放出來(lái)到地源中,完成房屋建筑空調(diào)不制冷。
冬天地源熱泵工作原理
冬季熱泵機(jī)組中冷媒正方向流動(dòng)性,制冷壓縮機(jī)排出來(lái)的超高壓高溫汽體進(jìn)到冷卻器向分集水器中的水釋放發(fā)熱量,相變成超高壓高溫的液態(tài),再經(jīng)膨脹閥節(jié)流閥降血壓變成超低溫低電壓的液態(tài)進(jìn)到冷凝器,從地底循環(huán)系統(tǒng)液中汲取超低溫?zé)岷笙嘧兂沙蜏氐碗妷旱娘柡退筮M(jìn)到制冷壓縮機(jī)進(jìn)氣端,由制冷壓縮機(jī)縮小排出來(lái)超高壓汽體進(jìn)行一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)。如此周而復(fù)始將地底超低溫?zé)崃俊斑\(yùn)送”到分集水器,進(jìn)而不停的向客戶給予45℃-50℃的開水。
夏天地源熱泵工作原理
夏季熱泵機(jī)組中冷媒反向流動(dòng)性,與客戶傳熱的冷卻器變成冷凝器從分集水器中的超低溫水(7℃-12℃)獲取熱量,與地底循環(huán)系統(tǒng)液傳熱的冷凝器變成冷卻器向地底循環(huán)系統(tǒng)液排出發(fā)熱量,循環(huán)系統(tǒng)液中發(fā)熱量再向地底超低溫區(qū)排出,如此周而復(fù)始持續(xù)地為客戶出示7℃-12℃的涼水。
五
歸類
依據(jù)地?zé)崮茉唇粨Q系統(tǒng)方式的不一樣,地源熱泵系統(tǒng)分成埋地管地源熱泵系統(tǒng)、地表水地源熱泵系統(tǒng)和地面水地源熱泵系統(tǒng)。
1、埋地管地源熱泵系統(tǒng)
埋地管地源熱泵系統(tǒng)是運(yùn)用地底巖土工程中卡路里的有線數(shù)字電視循環(huán)系統(tǒng)的地源熱泵系統(tǒng)。它利用循環(huán)系統(tǒng)液(水或以水為主要成分的汽車防凍液)在封閉式地底埋管內(nèi)的流動(dòng)性,完成操作系統(tǒng)與地面中間的熱傳導(dǎo)。
路面藕合熱泵機(jī)組體系的豎直配備
路面藕合熱泵機(jī)組體系的水準(zhǔn)配備
2、地表水地源熱泵系統(tǒng)
地表水地源熱泵系統(tǒng)的熱原是以深水井或廢舊的煤礦中提取的地表水。通過(guò)傳熱的地表水可以排進(jìn)地面水系統(tǒng)軟件,但針對(duì)比較大的運(yùn)用新項(xiàng)目通常規(guī)定根據(jù)地?zé)峋训乇硭責(zé)峋揭郧暗牡乇硭畬印Kw優(yōu)良的地表水可直接進(jìn)入熱泵機(jī)組傳熱,以后將河水地?zé)峋氐祝菢拥牟僮飨到y(tǒng)稱之為開啟式系統(tǒng)軟件。
地表水熱泵機(jī)組系統(tǒng)軟件
3、地面水地源熱泵系統(tǒng)
地面水熱泵機(jī)組體系的熱原是池塘、湖水或河溪中的地面水。在挨近江河湖泊等很多當(dāng)然水質(zhì)的地區(qū)運(yùn)用這種當(dāng)然水質(zhì)做為熱泵機(jī)組的超低溫?zé)嵩欠浅V档每剂康囊环N中央空調(diào)熱泵機(jī)組的形式。
地面水熱泵機(jī)組系統(tǒng)軟件
沉到池塘底部的12噸池塘控制回路系統(tǒng)軟件