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地熱+多能互補

地大熱能:淺層地熱能在綠色建筑中的應(yīng)用-地源熱泵系統(tǒng)_綜合智慧能源

什么是地源熱泵系統(tǒng)?

地源熱泵系統(tǒng)是利用淺層地熱能進行供熱制冷新型能源利用技術(shù),是熱泵的一種,熱泵是利用卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)原理轉(zhuǎn)移冷量和熱量的設(shè)備。地源熱泵通常是指能轉(zhuǎn)移地下土壤中熱量或者冷量到所需要的地方。通常熱泵都是用來做為空調(diào)制冷或者采暖用的。地源熱泵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(zhuǎn)移到建筑物內(nèi),夏季再把地下的冷量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi),一個年度形成一個冷熱循環(huán)。


地源熱泵系統(tǒng)是一種即可供熱又可制冷新能源利用系統(tǒng),它是充分利用淺層地熱能來運行的。由于淺層地熱能幾乎完全不受資源限制并且應(yīng)用技術(shù)不斷優(yōu)化更為成熟穩(wěn)定,能量來源于地下能源,系統(tǒng)不向外界排放任何廢氣、廢水、廢渣、是一種理想的“綠色空調(diào)”,可廣泛應(yīng)用在辦公樓、賓館、學校、宿舍、醫(yī)院、飯店、商場、別墅、住宅等領(lǐng)域,這些年來在我國各個地區(qū)得到了廣泛推廣和應(yīng)用 。 



地源熱泵系統(tǒng)的特點
可再生性,地源熱泵是一種利用地球所儲藏的太陽能資源作為冷熱源,進行能量轉(zhuǎn)換的供暖制冷空調(diào)系統(tǒng),地源熱泵是利用清潔可再生能源的一種技術(shù)。地表土壤和水體是一個巨大的太陽能集熱器,所收集的太陽輻射能量,比每年利用能量的500倍還多(地下的水體是通過土壤間接接受太陽輻射能量),它又是一個巨大的動態(tài)能量平衡系統(tǒng),地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發(fā)散的相對平衡,地源熱泵技術(shù)的成功使用,使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為現(xiàn)實。

高效節(jié)能性,地源熱泵機組利用的土壤或水體溫度冬季為12-22℃,溫度比環(huán)境空氣溫度高。熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高,能效比也提高;土壤或水體溫度夏季18-32℃,溫度比環(huán)境空氣溫度低,制冷系統(tǒng)冷凝溫度降低,使用冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式,機組效率大大提高,可以節(jié)能30-40%的運行費用。投入1KW的電能可以得到4KW以上的熱量或 5KW以上冷量。

綠色環(huán)保性,地熱資源垂手可得,地源熱泵系統(tǒng)通過密閉水循環(huán)與土壤進行能源交換,不破壞地層結(jié)構(gòu),不利用地下水資源、低噪音,又不排放廢氣和廢棄物,對空氣不造成熱污染,具備零污染的良好環(huán)保品質(zhì)。供熱時沒有燃燒過程,避免了排煙污染,供冷時省了冷卻塔,避免了噪音及霉菌污染。

實用性,地源熱泵系統(tǒng)供暖,制冷,還可供生活熱水,一機多用,一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)。

安全可靠性,地源熱泵系統(tǒng)無易燃易爆隱患,系統(tǒng)自動化程度高,能實現(xiàn)溫度、壓力、流量、關(guān)鍵部位的多參數(shù)自動調(diào)節(jié),且安裝性能良好。性能可靠:主機及系統(tǒng)匹配科學、合理,高強度、高密度的聚氯乙烯管材均安全無毒,無腐蝕,柔韌性好、斷裂伸長率高,采用熱熔和電熔系統(tǒng)密封性能好、不泄漏,系統(tǒng)在工作時實現(xiàn)了水電分離更大提高了安全保障的可靠性。



地源熱泵系統(tǒng)綠色建筑中的應(yīng)用
基于地源熱泵系統(tǒng)既可制冷又可供熱的特性,其主要應(yīng)用分為兩種:地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)和地源熱泵熱水系統(tǒng)。

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)
地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成包括淺層地熱能采集系統(tǒng)、水源熱泵機組、冷熱分配系統(tǒng)和空氣處理系統(tǒng)等四個部分,運作的原理是首先利用地源熱泵轉(zhuǎn)化淺層地熱能,從而為智能建筑提供制冷、制熱服務(wù)。它利用水與地熱能進行冷熱交換來作為熱泵的冷熱源,在冬季,把室外的地下水熱量通過循環(huán)水,為室內(nèi)提供熱量,進行供暖;在夏季,循環(huán)水把室內(nèi)的熱量交換出來,帶到地下水,此時地下作為室內(nèi)熱量的排放區(qū)域。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)具有能源的可再生優(yōu)越性,高效、節(jié)能、環(huán)保、無污染等特性,且占地面積少,應(yīng)用廣泛,具有極高的社會效益和市場潛力。

地源熱泵熱水系統(tǒng)
地源熱泵熱水系統(tǒng)是利用地源熱泵,提取淺層土壤熱能地表水熱能地下水熱能低溫熱源,再將它們轉(zhuǎn)化為生活熱水。它由淺層地能采集系統(tǒng) 、水源熱泵機組和熱水供應(yīng)裝置等子系統(tǒng)構(gòu)成,其中,淺層地能采集系統(tǒng)能夠提取淺層土 壤熱能、地下水熱能、地表水熱能,然后通過水源熱泵機組進行熱交換,最后通過熱水供應(yīng)裝置實現(xiàn)對綠色建筑的熱水供應(yīng)。
地源熱泵熱水系統(tǒng)具有高效節(jié)能、能源利用率高、受自然環(huán)境影響較小、工作時限無限制、占地面積小、環(huán)境安全、過程可靠的優(yōu)點,在未來有極大的發(fā)展?jié)摿Α?br style="padding:0px;margin:0px;white-space:normal;" /> 
在現(xiàn)代社會經(jīng)濟中,能源的穩(wěn)定供應(yīng)是經(jīng)濟平穩(wěn)發(fā)展的重要保障之一。目前在社會經(jīng)濟發(fā)展中的能源短缺問題充分暴露,已經(jīng)成為影響經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。新能源開發(fā)與利用能夠從一定程度上緩解能源危機,推動人類社會繼續(xù)向前發(fā)展。在建筑生產(chǎn)使用過程中,從建材的生產(chǎn)到建筑的施工一直到建筑物的竣工使用,在整個過程中完全都在消耗著能源。相關(guān)統(tǒng)計表明,我國的建筑能耗占到全國總能耗的25%以上,是能源消耗不可忽視的一部分。因此推廣綠色建筑、開發(fā)新能源是控制能源消耗的必要舉措,同時也是促進經(jīng)濟發(fā)展的重要手段。