1912年,地(di)(di)源(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)(beng)(beng)概念被提出,1946年,第一個(ge)地(di)(di)源(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)(beng)(beng)系統(tong)在(zai)美(mei)國的(de)俄勒(le)岡州的(de)波蘭特市(shi)中心區建成,遺憾的(de)是在(zai)當(dang)時(shi)地(di)(di)源(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)(beng)(beng)系統(tong)并(bing)沒有(you)引起轟動,到(dao)后來的(de)50年代,歐(ou)洲開(kai)始(shi)了(le)對(dui)地(di)(di)源(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)(beng)(beng)系統(tong)的(de)研(yan)究(jiu),同時(shi)得到(dao)了(le)很多企業和公司的(de)重(zhong)視(shi),歐(ou)洲建立了(le)很多水平(ping)埋管式土壤源(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)(beng)(beng)。地(di)(di)源(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)(beng)(beng)具有(you)非常良(liang)好的(de)工作(zuo)特點,例(li)如高效節能,穩(wen)定可(ke)靠、無(wu)環(huan)境污染、一機(ji)多用(yong)、維護費用(yong)低、使用(yong)壽命長、節省空間、實(shi)現(xian)了(le)水資源(yuan)的(de)循環(huan)利用(yong),從上世紀(ji)(ji)到(dao)這(zhe)個(ge)世紀(ji)(ji),地(di)(di)源(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)(beng)(beng)已經逐步成型,地(di)(di)源(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)(beng)(beng)系統(tong)也逐漸走入(ru)人們(men)的(de)視(shi)野,那么什么是地(di)(di)源(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)(beng)(beng)系統(tong)呢(ni)?
提起地(di)源(yuan)(yuan)熱泵(beng)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong),不少人(ren)(ren)都(dou)是非常的(de)陌(mo)生的(de),不知道(dao)什么(me)是地(di)源(yuan)(yuan)熱泵(beng)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong),也不知道(dao)地(di)源(yuan)(yuan)熱泵(beng)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)怎么(me)樣(yang),我(wo)國(guo)的(de)地(di)源(yuan)(yuan)熱泵(beng)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)出現(xian)比(bi)較晚,但是這毫不影響我(wo)國(guo)人(ren)(ren)民(min)對它的(de)喜愛(ai),那(nei)么(me)什么(me)是地(di)源(yuan)(yuan)熱泵(beng)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)呢(ni)?今天小(xiao)編(bian)就(jiu)為大(da)家具體的(de)介紹(shao)一下地(di)源(yuan)(yuan)熱泵(beng)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong),讓(rang)大(da)家了解一下地(di)源(yuan)(yuan)熱泵(beng)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)優點。
地(di)(di)源(yuan)熱(re)(re)(re)泵系統(tong)(tong)主要分(fen)三(san)部分(fen):室(shi)外(wai)地(di)(di)能(neng)換(huan)(huan)熱(re)(re)(re)系統(tong)(tong)、水(shui)(shui)源(yuan)熱(re)(re)(re)泵機組和室(shi)內采(cai)暖空調末端(duan)系統(tong)(tong)。其中(zhong)水(shui)(shui)源(yuan)熱(re)(re)(re)泵機主要有兩(liang)種形式:水(shui)(shui)—水(shui)(shui)式或水(shui)(shui)—空氣(qi)式。三(san)個(ge)系統(tong)(tong)之間(jian)靠水(shui)(shui)或空氣(qi)換(huan)(huan)熱(re)(re)(re)介(jie)質(zhi)(zhi)進行熱(re)(re)(re)量的傳遞,水(shui)(shui)源(yuan)熱(re)(re)(re)泵與地(di)(di)能(neng)之間(jian)換(huan)(huan)熱(re)(re)(re)介(jie)質(zhi)(zhi)為水(shui)(shui),與建筑物采(cai)暖空調末端(duan)換(huan)(huan)熱(re)(re)(re)介(jie)質(zhi)(zhi)可以是(shi)水(shui)(shui)或空氣(qi)。
地源(yuan)熱(re)泵(beng)系(xi)(xi)統(tong)是(shi)利用(yong)淺(qian)層(ceng)地能進行供(gong)熱(re)制冷(leng)(leng)的(de)新型能源(yuan)利用(yong)技術的(de)環保能源(yuan)利用(yong)系(xi)(xi)統(tong)。地源(yuan)熱(re)泵(beng)系(xi)(xi)統(tong)通常是(shi)轉移地下(xia)土壤(rang)中熱(re)量(liang)或(huo)者冷(leng)(leng)量(liang)到(dao)所需要的(de)地方,還利用(yong)了地下(xia)土壤(rang)巨大(da)的(de)蓄熱(re)蓄冷(leng)(leng)能力,冬季(ji)地源(yuan)把熱(re)量(liang)從地下(xia)土壤(rang)中轉移到(dao)建(jian)筑物(wu)內(nei),夏季(ji)再把地下(xia)的(de)冷(leng)(leng)量(liang)轉移到(dao)建(jian)筑物(wu)內(nei),一(yi)個(ge)(ge)年(nian)度形成(cheng)一(yi)個(ge)(ge)冷(leng)(leng)熱(re)循環系(xi)(xi)統(tong),實(shi)現節能減排的(de)功能。
一、地源熱泵系統—地源熱泵系統的主要優點:
1、高效:一(yi)般空調對著空氣換熱(re)稱為風冷熱(re)泵(beng),缺點(dian)在于天氣炎熱(re)或(huo)者寒冷最需要冷量或(huo)熱(re)量時效率(lv)(lv)反而下降。地(di)溫(wen)(wen)一(yi)年四季基本恒定(ding)在16℃左(zuo)右,略(lve)高于該地(di)區(qu)平(ping)均溫(wen)(wen)度(du)(du)1到2度(du)(du),使得(de)熱(re)泵(beng)無論在制冷或(huo)制熱(re)工況(kuang)中(zhong)均處于高效率(lv)(lv)點(dian)。地(di)能或(huo)地(di)表淺層地(di)熱(re)資源(yuan)的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)年四季相對穩(wen)定(ding),土(tu)壤與空氣溫(wen)(wen)差一(yi)般為17度(du)(du),冬季比(bi)環境空氣溫(wen)(wen)度(du)(du)高,夏季比(bi)環境空氣溫(wen)(wen)度(du)(du)低,是很(hen)好的(de)熱(re)泵(beng)熱(re)源(yuan)和空調冷源(yuan),這種溫(wen)(wen)度(du)(du)特性使得(de)地(di)源(yuan)熱(re)泵(beng)比(bi)傳統空調系(xi)統運(yun)行效率(lv)(lv)要高40%~60%,因(yin)此要節(jie)能和節(jie)省運(yun)行費用(yong)40%-50%左(zuo)右。通常(chang)地(di)源(yuan)熱(re)泵(beng)消耗1KW的(de)能量,用(yong)戶可以(yi)得(de)到5KW以(yi)上的(de)熱(re)量或(huo)4KW以(yi)上冷量,所以(yi)我(wo)們(men)將其(qi)稱為節(jie)能型空調系(xi)統。
2、節能省費用:冬季運行時,COP約為4.0,即投入1KW電能,可得到4KW以上的熱能,夏季運行時,COP約為5.0,投入1KW電能,可得到5KW以上的冷量,能源利用效率為電采暖方式的3-4倍;并且熱交換器不需要除霜,減少了結霜和除霜的用電能耗。比常規空氣源空調節能30-50%。地源(yuan)熱(re)泵系統(tong)運動部(bu)件要比常(chang)規系統(tong)少,因而(er)減少維護(hu),系統(tong)安裝在室內(nei),不(bu)暴露在風雨中,也可免遭損壞,更(geng)加(jia)可靠,延(yan)長(chang)壽命(ming)。
3、環保:供熱(re)時(shi)沒(mei)有燃燒(shao)過(guo)程,避免了(le)(le)排煙污染(ran),供冷時(shi)省了(le)(le)冷卻塔,避免了(le)(le)噪音及霉(mei)菌污染(ran)。地源(yuan)熱(re)泵(beng)的污染(ran)物(wu)排放,與空(kong)氣源(yuan)熱(re)泵(beng)相(xiang)(xiang)(xiang)比(bi),相(xiang)(xiang)(xiang)當(dang)于(yu)減(jian)少40%以(yi)上(shang),與電供暖相(xiang)(xiang)(xiang)比(bi),相(xiang)(xiang)(xiang)當(dang)于(yu)減(jian)少70%以(yi)上(shang),真(zhen)正的實(shi)現(xian)了(le)(le)節能(neng)減(jian)排。
4、舒適:因(yin)為地源熱(re)(re)泵機組供冷暖時都是通(tong)過冷熱(re)(re)水(shui)經(jing)風機旁管(或(huo)地板埋管、墻埋管)交(jiao)換完成的,所產生的冷氣和暖氣(或(huo)輻射(she)熱(re)(re))比(bi)常規空調的要更(geng)柔和的多,不易感冒。
5、節省占地面積:省去了(le)冷卻(que)塔(ta)、鍋爐及與之配套的(de)煤棚和渣場,節省了(le)土地(di)資源,產生附加經(jing)濟效益(yi),并改善了(le)建(jian)筑物的(de)外部形象。
6、一機多用:地(di)源熱泵系(xi)統可供暖、制冷,還可供生活(huo)熱水,一機多用,一套系(xi)統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系(xi)統。
7、使用壽命長:地源熱泵的地下(xia)埋管(guan)(guan)選用聚(ju)乙(yi)烯(xi)和聚(ju)丙(bing)烯(xi)塑料管(guan)(guan),壽命(ming)可(ke)達50年。要比普通空調高35年使(shi)用壽命(ming)。
實現(xian)了水資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)循(xun)環(huan)(huan)利用(yong)(yong)(yong):地(di)源(yuan)(yuan)(yuan)熱泵(beng)熱源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)形(xing)式多樣化,無(wu)論是(shi)干凈清澈(che)的(de)地(di)下水,資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)量大(da)而(er)無(wu)法(fa)高效利用(yong)(yong)(yong)的(de)海水,還是(shi)生活和(he)工業生產(chan)廢水,抑或(huo)者(zhe)地(di)表水,都(dou)可(ke)以(yi)高效的(de)加以(yi)利用(yong)(yong)(yong),實現(xian)太陽能量的(de)轉(zhuan)移。提高了水資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)循(xun)環(huan)(huan)利用(yong)(yong)(yong)率,一度(du)解決了我國污水處(chu)理困難(nan)和(he)淡水資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)匱乏難(nan)題。同時避免(mian)了不可(ke)再生資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)消(xiao)耗,實現(xian)可(ke)持續(xu)綠色環(huan)(huan)保的(de)發展戰(zhan)略(lve)。
地(di)(di)(di)源熱(re)泵(beng)(beng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)是以巖土(tu)體、地(di)(di)(di)下水(shui)或地(di)(di)(di)表水(shui)為(wei)低溫熱(re)源,由水(shui)源熱(re)泵(beng)(beng)機組(zu)、地(di)(di)(di)熱(re)交換系(xi)(xi)統(tong)(tong)、建筑物(wu)內(nei)系(xi)(xi)統(tong)(tong)組(zu)成(cheng)的供(gong)熱(re)空調系(xi)(xi)統(tong)(tong)。根(gen)據(ju)地(di)(di)(di)熱(re)能(neng)交換系(xi)(xi)統(tong)(tong)形式的不(bu)同(tong),地(di)(di)(di)源熱(re)泵(beng)(beng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)分為(wei)地(di)(di)(di)埋(mai)管地(di)(di)(di)源熱(re)泵(beng)(beng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)、地(di)(di)(di)下水(shui)地(di)(di)(di)源熱(re)泵(beng)(beng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)和地(di)(di)(di)表水(shui)地(di)(di)(di)源熱(re)泵(beng)(beng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。
地(di)源(yuan)(yuan)熱泵系(xi)統的能量來源(yuan)(yuan)于自然能源(yuan)(yuan)。它不(bu)向外界排(pai)放任何廢氣、廢水、廢渣、是(shi)(shi)一種理想(xiang)的“綠色空調”。被認為是(shi)(shi)目前可使(shi)用的對環(huan)境最友好(hao)和(he)最有(you)效的供(gong)(gong)熱、供(gong)(gong)冷系(xi)統。該系(xi)統無論嚴(yan)寒地(di)區或熱帶地(di)區均可應用。可廣(guang)闊應用在辦公樓、賓館、學校、宿(su)舍、醫院、飯店、商場、別墅、住(zhu)宅等(deng)領域。
地(di)源(yuan)熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)是利(li)用(yong)(yong)(yong)淺(qian)層地(di)能進行供熱(re)(re)(re)制(zhi)冷的新型能源(yuan)利(li)用(yong)(yong)(yong)技術,熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)是利(li)用(yong)(yong)(yong)逆卡(ka)諾循環原理轉(zhuan)(zhuan)移冷量(liang)(liang)和熱(re)(re)(re)量(liang)(liang)的設備(bei)。地(di)源(yuan)熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)通(tong)常是指能轉(zhuan)(zhuan)移地(di)下土壤中(zhong)熱(re)(re)(re)量(liang)(liang)或者冷量(liang)(liang)到所需要的地(di)方(fang),通(tong)常都是用(yong)(yong)(yong)來做為(wei)空調(diao)制(zhi)冷或者采(cai)暖用(yong)(yong)(yong)的。地(di)源(yuan)熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)還利(li)用(yong)(yong)(yong)了(le)地(di)下土壤巨(ju)大的蓄熱(re)(re)(re)蓄冷能力,冬季(ji)(ji)把(ba)熱(re)(re)(re)量(liang)(liang)從地(di)下土壤中(zhong)轉(zhuan)(zhuan)移到建筑物內部(bu),夏(xia)(xia)季(ji)(ji)再把(ba)地(di)下的冷量(liang)(liang)轉(zhuan)(zhuan)移到建筑物內部(bu),只(zhi)是冬夏(xia)(xia)兩(liang)季(ji)(ji)工作的溫度范圍不同而(er)已。
二(er)、地源熱泵系統分類:
1、直接利用地下井水的地源熱泵系統
其最大優點是非常經濟,占地面積小,但要注意必須符合下列條件:水質良好;水量豐富;符合標準。2、地下埋管的地源熱泵系統
對于(yu)垂(chui)直式(shi)(shi)埋管(guan)系統(tong),其(qi)優點有(you):較小的土(tu)地占用,管(guan)路及水(shui)(shui)泵(beng)用電少,其(qi)缺(que)點是鉆井費用較高;對于(yu)水(shui)(shui)平式(shi)(shi)埋管(guan)系統(tong),其(qi)優點有(you):安裝費用比垂(chui)直式(shi)(shi)埋管(guan)系統(tong)低(di),應用廣泛,使用者(zhe)易于(yu)掌(zhang)握,其(qi)缺(que)點有(you):占地面積大(da),受地面溫(wen)度(du)影響大(da),水(shui)(shui)泵(beng)耗電量大(da)。
3、地表水式熱泵
其(qi)優點有(you):在(zai)10米或更深(shen)的(de)湖中,可(ke)提供10℃的(de)直接制冷(leng),比(bi)地下埋管(guan)系統投(tou)資要小,水(shui)泵能耗(hao)較低,高可(ke)靠性(xing),低維修要求、低運行費用,在(zai)溫暖地區,湖水(shui)可(ke)做熱源,其(qi)缺點有(you):在(zai)淺水(shui)湖中,盤管(guan)容(rong)易被破(po)壞,由(you)于水(shui)溫變化較大,會降低機組的(de)效率。
4、混合型地源熱泵系統
適用(yong)(yong)于空間(jian)小,不能單獨采用(yong)(yong)地下埋管換熱(re)系(xi)統的(de)建筑(zhu),冷卻塔和閉(bi)環(huan)式系(xi)統相結(jie)合(he)制(zhi)冷,節省(sheng)成本;事實證明該系(xi)統是高效率、低費用(yong)(yong)的(de)。
三(san)、地源(yuan)熱泵系統結構:
1、地源熱泵系統的組成部分
地源熱泵系統由以室外系統,室內系統,機房系統三部分組成。也就是我們經常說的地源熱泵空調三合一
2、地源熱泵系統的室外系統
地(di)(di)(di)源熱泵系統(tong)的室外系統(tong)主要由地(di)(di)(di)埋(mai)管(guan)(guan),地(di)(di)(di)埋(mai)管(guan)(guan)填料,組成。 地(di)(di)(di)埋(mai)管(guan)(guan)是(shi)室外地(di)(di)(di)下(xia)換熱器,就是(shi)降水(shui)通(tong)過地(di)(di)(di)埋(mai)管(guan)(guan)在地(di)(di)(di)下(xia)循環,在底下(xia)進行(xing)熱交換。 地(di)(di)(di)埋(mai)管(guan)(guan)填料是(shi)地(di)(di)(di)埋(mai)管(guan)(guan)的輔助(zhu)材料,是(shi)為了讓地(di)(di)(di)埋(mai)管(guan)(guan)能夠更好的在底下(xia)達到換熱的效果(guo)。
3、地源熱泵系統的室內系統
地(di)源熱泵系(xi)統(tong)的室內(nei)系(xi)統(tong)中(zhong)包含連(lian)接(jie)水管(guan),電(dian)動二通閥門(men)組件和風機盤管(guan)(空調),以(yi)及地(di)暖(nuan)組成。 連(lian)接(jie)水管(guan)主要(yao)的作用是(shi)進行熱水和冷水的輸送。
電動二閥門(men)組件的(de)作用是(shi)控制熱(re)水和(he)冷水的(de)流(liu)量,以及水輸送的(de)斷開和(he)聯通(tong)作用。
風機(ji)盤(pan)管是(shi)地(di)源熱(re)泵空調中使用(yong)的組件,主要作(zuo)用(yong)是(shi)進行室內熱(re)交換。
地暖主要(yao)的作(zuo)用是進行室內的采暖。