地源熱泵系統的利用及特點主要有哪些?
地源熱泵系統是陸上淺表層電力能源根據鍵入少許的高品質電力能源(如電磁能等)完成由低品味熱量向高品質熱量遷移的設備。通常地源熱泵系統耗費1kwh的動能,客戶可以獲得4kwh以上的發熱量或制冷量。
地源熱泵系統是以巖土工程體、地質構造土壤層、地表水或地面水為超低溫熱原,由水地源熱泵系統發電機組、地熱能源應用系統、房屋建筑內系統軟件構成的供暖地源熱泵空調。依據地熱能源應用系統方式的不一樣,地源熱泵系統分成埋地管地源熱泵系統、地表水地源熱泵系統和地面水地源熱泵系統。
1912年瑞士的一份專利權報告書中,初次明確提出了“地源熱泵系統”的定義。之后英、美兩國之間明確提出了這項技術性。1946年,美國第一臺地源熱泵系統在俄勒岡州的波蘭特市中心區安裝取得成功,可是沒有造成社會發展普遍關心,因此在相應的技術性和基礎理論上面沒有很大的發展趨勢。
全球第一次能源問題的發生和條件的惡變,在對清潔能源的開發設計和運用的情況下,地源熱泵系統才遭受普遍的關心。這時,北歐我國在政府部門的全力支持下,科技工作者增加了地源熱泵系統的應用研究與開發設計幅度。1974年起瑞士、荷蘭和瑞典等國家政府支助的精品工程逐漸創建起來,地源熱泵系統生產技術不斷完善。20時代70年代中后期,瑞典生物學家逐漸科學研究地底敞開式循環系統采熱系統軟件,但這一時期的工藝相對性不光滑,在運用上出現了許多具體的艱難。
20個世紀80時代,美國的地源熱泵系統生產商十分活躍性,創立了全國各地地源熱泵系統制造商聯合會,并不斷完善了設備安裝工程互聯網。歐洲我國以瑞士、瑞典和奧地利等國家為意味著,大力發展地源熱泵系統采暖和工業制冷,國家政府采用了相對的優惠政策和維護現行政策,促使地源熱泵系統生和應用范疇快速擴張,這推動了地源熱泵技術的完善。這一時期美國的地源熱泵系統生產制造和營銷推廣速率迅速,技術性出現了飛躍性的發展趨勢,變成全世界地源熱泵系統生產制造和采用的首要強國。
地源熱泵系統真真正正含義的行業運用盡管已經有二三十年的歷史時間,發展趨勢非常快速。如美國,截止到1985年全國各地一共有1.4萬部地源熱泵系統,到2000年有40萬部,2004年做到67萬部,205年已做到100萬部。美國政府機構根據十幾年的調查把地源熱泵系統列入我國公共方案。美國政府部門已經支助了十幾項重要的地源熱泵系統試驗示范工程,并在全國各地大范疇激勵市政工程單位和民辦學校、醫院門診等首先安裝地源熱泵系統供暖和制冷機組。
在歐洲,瑞典、瑞士、奧地利、德國等我國關鍵運用淺表層地熱資源,地底土壤層埋風機盤管(基礎埋深低于400m)的地源熱泵系統,用以房間內木地板輻射源采暖及給予日常生活開水。據1999年的統計分析。在家庭用的供暖設備中,地源熱泵系統所占占比,瑞士為96%,奧地利為38%,丹麥為27%。與此同時,中、北歐海地源熱泵的探討和運用也比較多。
中國最開始在20世際50時代就曾在上海、天津等地試著夏取冬灌的方法提取地表水致冷,天津大學熱能研究所呂燦仁專家教授就進行了在我國熱泵機組的最開始科學研究,1965年研制中國第一臺水冷器熱泵空調機。2006年,建設部貫徹實施了《地源熱泵系統工程技術規范國家標準》。沈陽做為我國建設部明確的地源熱泵技術營銷推廣試點城市,到2010年底,完成我市地源熱泵技術運用總面積約占采暖占地面積的1/3。
地源熱泵系統關鍵分三一部分:戶外地能傳熱系統軟件、地源熱泵系統發電機組和房間內供暖空調末端系統軟件。在其中地源熱泵系統空氣能熱泵機組關鍵有2種方式:水-水式和水-氣體式。三個系統軟件中間靠水或氣體傳熱物質完成發熱量的傳送,地源熱泵系統與地能中間傳熱媒介為水,與房屋建筑供暖空調末端傳熱物質可以是水或氣體。地源熱泵系統空氣能熱泵機組關鍵由制冷壓縮機、冷卻器、冷凝器和空調膨脹閥四部份構成,根據讓液體蒸汽參數(冷媒或氟利昂)持續進行:揮發(汲取自然環境中的發熱量)→縮小→冷疑(釋放發熱量)→節流閥→再揮發的熱力循環全過程,進而將自然環境里的熱能遷移到水里。制冷壓縮機起著縮小和運輸循環系統蒸汽參數從超低溫低電壓處到超高壓高溫處的功效,是熱泵機組(致冷)系統軟件的心血管;冷凝器是輸出制冷量的機器設備,它的功能是使經單向節流閥注入的冷媒液態揮發,以消化吸收被制冷物件的發熱量,做到致冷的目地;冷卻器是輸出發熱量的機器設備,從冷凝器中吸取的發熱量連著制冷壓縮機耗費功所轉換的熱能在冷卻器中被制冷物質帶去,做到制暖的目地;空調膨脹閥對循環系統蒸汽參數具有節流閥降血壓功效,并調整進到冷凝器的循環系統蒸汽參數總流量。依據熱學第二基本定律,制冷壓縮機所耗費的功(電磁能)具有賠償功效,使循環系統蒸汽參數不斷從超低溫自然環境中吸熱反應,并向高溫自然環境放熱反應,周而往復式地開展循環系統。地源熱泵系統如下圖所示。
地源熱泵系統有下述特性:
(1)翠綠色清理,經濟發展高效率。地源熱泵系統根據耗費少許電磁能,可從土壤層、地面水、地表水等淺表層地暖中取出4~6倍于本身所耗費電量的動能開展運用。與基本冷熱原系統軟件對比,地源熱泵系統的動能利用率總體可增強30%上下,大大減少了體系運轉耗能和花費,并且除完成致冷、制暖作用外,一套系統軟件可并且完成日常生活開水的制得。
(2)運作平穩。因為淺表層地暖的溫度比較穩定,水源熱泵機組吸熱反應或放熱反應受外部氣侯干擾小,其運作情況比別的空調通風設備更平穩,可防止基本中央空調當外部溫度過高或過低時運作不穩定的問題。