地源热泵介绍
地源热泵空调是采用节能环保的地源热泵系统,其冷热源采用安装灵活、易于控制的埋管式土壤源热泵系统,也称土壤耦合式热泵系统。具体采用立埋的埋管方式,以水作为冷热量载体,水在埋于土壤中的换热管道内与热泵机组间循环流动,实现机组与大地土壤之间的热量交换。 冬季循环水通过埋在土壤中的高密度聚乙烯管环路,从土壤中吸收热量,使循环水温度升高,供给地源热泵机组,同时由热泵机组提供热水,通过地板辐射给室内供暖;夏季循环水通过地埋管将热量排放到土壤中,使循环水温度降低供给地源热泵机组。再由热泵机组提供冷冻水,通过风机盘管给室内供冷。 地源热泵系统能充分利用蕴藏于土壤和湖泊中的巨大能量,循环再生,实现对建筑物的供暖和制冷。因而运行费用较低 地源热泵比风冷热泵节能40%,比电采暖节能70%。比燃气炉效率提高48%。所需制冷剂比一般热泵空调减少50%. 地源热泵空调相比常规的中央空调,集中央空调、地板采暖、生活热水于一体,采用欧洲的***先进热泵技术和暖通技术,是水质空调,***舒适的节能空调,地源热泵利于推行低碳经济更适合人类的可持续发展,是地热能等可再生能源的开发利用。
地源热泵原理
地源热泵是利用水源热泵的一种形式,它是利用水与地能(地下水、土壤或地表水)进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源,冬季把地能中的热量“取”出来,供给室内采暖,此时地能为“热源”;夏季把室内热量取出来,释放到地下水、土壤或地表水中,此时地能为“冷源”。
地源热泵特点
地源热泵空调是采用节能环保的地源热泵系统,其冷热源采用安装灵活、易于控制的埋管式土壤源热泵系统,也称土壤耦合式热泵系统。具体采用立埋的埋管方式,以水作为冷热量载体,水在埋于土壤中的换热管道内与热泵机组间循环流动,实现机组与大地土壤之间的热量交换。 冬季循环水通过埋在土壤中的高密度聚乙烯管环路,从土壤中吸收热量,使循环水温度升高,供给地源热泵机组,同时由热泵机组提供热水,通过地板辐射给室内供暖;夏季循环水通过地埋管将热量排放到土壤中,使循环水温度降低供给地源热泵机组。再由热泵机组提供冷冻水,通过风机盘管给室内供冷。 地源热泵系统能充分利用蕴藏于土壤和湖泊中的巨大能量,循环再生,实现对建筑物的供暖和制冷。因而运行费用较低 地源热泵比风冷热泵节能40%,比电采暖节能70%。比燃气炉效率提高48%。所需制冷剂比一般热泵空调减少50%. 地源热泵空调相比常规的中央空调,集中央空调、地板采暖、生活热水于一体,采用欧洲的***先进热泵技术和暖通技术,是水质空调,***舒适的节能空调,地源热泵利于推行低碳经济更适合人类的可持续发展,是地热能等可再生能源的开发利用。 地源热泵空调技术是利用地表浅层水源(地下水、江、河、湖、海)土壤吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能,采用热泵原理,通过少量的电能输出,实现低位热能向高位热能转移的一种技术。 地源热泵空调利用全新再生能源地热源,进行能量转换。开辟了一条利用清洁能源的新途径。 相比常规中央空调,效果更为稳定,只通过少量的电能输出,就可以实现低位能向高位能的转换,更清洁环保,且实现制冷、地板采暖和供应生活热水,一机多用,性能方面稳定,且运行寿命长。 传统空调是氟机组通常末端为4-7℃,温差较小,而地源热泵空调采用的是水机组,夏季地源热泵空调系统制冷时用地下水将冷凝器冷却;冬天地源热泵空调系统制热时用地下水将蒸发器升温,这样,不仅提高了空调系统的工作效率,同时也提高了制冷/热的效果,进一步节能能源。设计优良的地源热泵空调较之传统空调采暖制冷每年平均可以节省用户27%~28%的运行费用。从舒适度角度分析,地源热泵采用的水机空调末端为7-12℃较之传统氟利昂空调4-7℃来说,舒适度更高一些。
地源热泵特点
地(水)源热泵与常规空调技术相比有着无可比拟的优势。 (1) 利用可再生能源:属可再生能源利用技术 地源热泵从常温土壤或地表水(地下水)中吸热或向其排热,利用的是可再生的清洁能源,可持续使用。 (2) 高效节能,运行费用低:属经济有效的节能技术 地源热泵的冷热源温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%,因此要节能和节省运行费用40%左右。另外,地能温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。在制热制冷时,输入1KW的电量可以得到5KW以上的制冷制热量。运行费用每年每平方米仅为15——18元,比常规中央空 调系统低40%左右。 (3) 节水省地:1)以土壤(水)为冷热源,向其放出热量或吸收热量,不消耗水资源,不会对其造成污染。2)省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施,机房面积大大小于常规空调系统,节省建筑空间,也有利于建筑的美观。 (4) 环境效益显著 该装置的运行没有任何污染,可以建造在居民区内,在供热时,没有燃烧,没有排烟,也没有废弃物,不需要堆放燃料废物的场地,不会产生城市热岛效应,对环境非常友好,是理想的绿色环保产品。 (5) 运行安全稳定,可靠性高:地源热泵系统在运行中无燃烧设备,因此不可能产生二氧化碳、一氧化碳之类的废气,也不存在丙烷气体,因而也不会有发生爆炸的危险,使用安全。燃油、燃气锅炉供暖,其燃烧产物对居住环境污染极重,影响人们的生命健康。由于土壤深处温度非常恒定,主机吸热或放热不受外界气候影响,运行工况非常稳定,优于其它空调设备。不存在空气源热泵供热不足,甚至不能制热的问题。整个系统的维护费用也较锅炉-制冷机系统大大减少,保证了系统的高效性和经济性。维修量极少,折旧费和维修费也都大大地低于传统空调。 (6) 一机两用,应用范围广 地源热泵系统可供暖、制冷,一套系统可以代替原来的锅炉加制冷机的两套装置或系统。可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑,更适合于住宅的采暖、供冷。 (7) 自动运行 地源热泵机组由于工况稳定,所以可以设计简单系统,部件较少,机组运行简单可靠,维护费低;自动控制程度高,可无人值守;此外,机组使用寿命长,均在20年以上。
地源热泵组成部分
地源热泵供暖空调系统主要分三部分:室外地能换热系统、地源热泵机组和室内采暖空调末端系统。 其中地源热泵机主要有两种形式:水—水式或水—空气式。三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递,地源热泵与地能之间换热介质为水,与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。
地源热泵优点
地源热泵环境和经济效益显著 地源热泵机组运行时,不消耗水也不污染水,不需要锅炉,不需要冷却塔,也不需要堆放燃料废物的场地,环保效益显著。地源热泵机组的电力消耗,与空气源热泵相比也可以减少40%以上;与电供暖相比可以减少70%以上,它的制热系统比燃气锅炉的效率平均提高近50%,比燃气锅炉的效率高出了75%。
一机多用,应用广泛
地源热泵系统可供暖、空调制冷,还可提供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统,特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物。地源热泵有着明显的优点。不仅节省了大量的能量,而且用一套设备可以同时满足供热、供冷、供生活用水的要求,减少了设备的初投资,地源热泵可应用于宾馆、居住小区、公寓、厂房、商场、办公楼、学校等建筑,小型的地源热泵更适合于别墅住宅的采暖、空调。
地源热泵自动运行
地源热泵机组由于工况稳定,可以设计成简单的系统,部件较少,机组运行可靠,维护费用用低,自动控制程度高,使用寿命长。
地源热泵污染小
地源热泵的污染物排放,与空气源热泵相比,相当于减少38%以上,与电供暖相比,相当于减少70%以上,真正的实现了节能减排节能减排是减少能源浪费和降低废气排放更多。 地源热泵维护简单 地源热泵系统运动部件要比常规系统少,因而减少维护,系统安装在室内,不暴露在风雨中,也可免遭损坏,更加可靠,延长寿命。
地源热泵使用寿命长
地源热泵的地下埋管选用聚乙烯和聚丙烯塑料管,寿命可达50年,要比普通空调高35年使用寿命。
地源热泵维持生态环境平衡
地源热泵夏天把室内的热量排到地下,冬天把地下的热量取出来供室内使用,相对来说,向环境排放更少的能量,维持生态环境的平衡。
地源热泵节省空间
没有冷却塔、锅炉房和其它设备,省去了锅炉房,冷却塔占用的宝贵面积,产生附加经济效益,并改善了环境外部形象。 地源热泵系统的能量来源于自然能源。它不向外界排放任何废气、废水、废渣、是一种理想的“绿色空调”。被认为是目前可使用的对环境***友好和***有效的供热、供冷系统。该系统无论严寒地区或热带地区均可应用。可广阔应用在办公楼、宾馆、学校、宿舍、医院、饭店、商场、别墅、住宅等领域。
地源热泵分类
热泵是需要冷凝器的热量,蒸发器则从环境中吸热,此时从环境取热的对象称为热源;相反制冷是需要蒸发器的冷量,冷凝器则向环境排热,此时向环境排热的对象称为冷源。 蒸发器冷凝器根据循环工质与环境换热介质的不同,主要分为空气换热和水换热两种形式。 热泵根据与环境换热介质的不同,可分为:水—水式,水—空气式,空气—水式,和空气—空气式共四类。 利用空气作冷热源的热泵,称之为空气源热泵。空气源热泵有着悠久的历史,而且其安装和使用都很方便,应用较广泛。但由于地区空气温度的差别,在我国典型应用范围是长江以南地区。在华北地区,冬季平均气温低于零摄氏度,普通空气源热泵不仅运行条件恶劣,稳定性差,而且因为存在结霜问题,效率低下、新出了一款超低温空气源热泵专门针对华北地区的,超低温空气源热泵稳定性好,效率高,具有高效除霜功能。 利用水或地热作冷热源的热泵,称之为地源热泵。水和地热是一种优良的热源,其热容量大,传热性能好,一般地源热泵的制冷供热效率或能力高于空气源热泵,但地源热泵的应用常受到水源或地热的限制。 地源热泵系统按其循环形式可分为:闭式循环系统、开式循环系统和混合循环系统。对于闭式循环系统,大部分地下换热器是封闭循环,所用管道为高密度聚乙烯管。管道可以通过垂直井埋入地下150-200英尺深,或水平埋入地下4-6英尺处,也可以置池塘的底部。在冬天,管中的流体从地下抽取热量,带入建筑物中,而在夏天则是将建筑物内的热能通过管道送入地下储存;¨对于开式循环系统,其管道中的水来自湖泊、河流或者竖井之中的水源,在以与闭式循环相同的方式与建筑物交换热量之后,水流回到原来的地方或者排放到其它的合适地点;对于混合循环系统,地下换热器一般按热负荷来计算,夏天所需的额外的冷负荷由常规的冷却塔来提供。
地源热泵形式
1.水平式地源热泵
通过水平埋置于地表面2~4M以下的闭合换热系统,它与土壤进行冷热交换。此种系统适合于制冷供暖面积较小的建筑物,如别墅和小型单体楼。该系统初投资和施工难度相对较小,但占地面积较大。 地源热泵
2.垂直式地源热泵
通过垂直钻孔将闭合换热系统埋置在50M~400M深的岩土体与土壤进行冷热交换。此种系统适合于制冷供暖面积较大的建筑物,周围有一定的空地,如别墅和写字楼等。该系统初投资较高,施工难度相对较大,但占地面积较小。
3.地表水式地源热泵
地源热泵机组通过布置在水底的闭合换热系统与江河、湖泊、海水等进行冷热交换。此种系统适合于中小制冷供暖面积,临近水边的建筑物。它利用池水或湖水下稳定的温度和显著的散热性,不需钻井挖沟,初投资***小。但需要建筑物周围有较深、较大的河流或水域。
4.地下水式地源热泵
地源热泵机组通过机组内闭式循环系统经过换热器与由水泵抽取的深层地下水进行冷热交换。地下水排回或通过加压式泵注入地下水层中。此系统适合建筑面积大,周围空地面积有限的大型单体建筑和小型建筑群落。 地源热泵应用方式 地源热泵的应用方式从应用的建筑物对象可分为家用和商用两大类,从输送冷热量方式可分为集中系统、分散系统和混合系统。