地源熱泵
地源熱泵供暖空調(diào)的原理及應(yīng)用--地?zé)峁┡ㄖ评洌┑卮鬅崮?/h1>
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時間:2021-10-29 14:58:00瀏覽次數(shù):1672
地源熱泵系統(tǒng)是一種節(jié)能、環(huán)保、高效的能源利用技術(shù),它充分發(fā)揮了淺層巖體的儲冷儲熱作用,實現(xiàn)對建筑物的供暖和制冷,是—種典型的綠色技術(shù)。
近年來隨著資源和環(huán)境的問題日益嚴(yán)重,在滿足人們健康、舒適要求的前提下,合理利用自然資源,保護環(huán)境,減少常規(guī)能源消耗,已成為所有行業(yè)都需要面對的一個重要問題。對于日常耗能大戶的供暖企業(yè),選擇清潔、高效的清潔能源供應(yīng)就成為重點。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)通過吸收大地(包括土壤、井水、湖泊等)的冷熱量,冬季從大地吸收熱量,夏季從大地吸收冷量,再由熱泵機組向建筑物供冷供熱而實現(xiàn)節(jié)能,是—種利用可再生能源的高效節(jié)能、無污染的既可供暖又可制冷的新型空調(diào)系統(tǒng)。
地源熱泵不需要人工的冷熱源,可以取代鍋爐或市政管網(wǎng)等傳統(tǒng)的供暖方式和中央空調(diào)系統(tǒng)。冬季它代替鍋爐從土壤、地下水或者地表水中取熱,向建筑物供暖;夏季它可以代替普通空調(diào)向土壤、地下水或者地表水放熱給建筑物制冷。同時,它還可供應(yīng)生活用水,可謂一舉三得,是一種有效地利用能源的方式。
地源熱泵系統(tǒng)包括三種不同的系統(tǒng)∶ 以利用土壤作為冷熱源的土壤源熱泵,以利用地下水為冷熱源的地下水熱泵系統(tǒng);以利用地表水為冷熱源的地表水熱泵系統(tǒng)。
1.地源熱泵的工作原理
系統(tǒng)通過地源熱泵將環(huán)境中的熱能提取出來對建筑物供暖或者將建筑物中的熱能釋放到環(huán)境中去而實現(xiàn)對建筑物的制冷,夏季可以將富余的熱能存于地層中以備冬用; 同樣,冬季可以將富余的冷能貯存于地層以備夏用。這樣,通過利用地層自身的特點實現(xiàn)對建筑物、環(huán)境的能量交換。在制冷狀態(tài)下,地源熱泵機組內(nèi)的壓縮機對冷媒做功,使其進行汽-液轉(zhuǎn)化的循環(huán)。通過蒸發(fā)器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)將由風(fēng)機盤管循環(huán)所攜帶的熱量吸收至冷媒中,在冷媒循環(huán)的同時再通過冷凝器內(nèi)冷媒的冷凝,由水路循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收,最終由水路循環(huán)轉(zhuǎn)移至地下水或土壤里。在室內(nèi)熱量不斷轉(zhuǎn)移至地下的過程中,通過風(fēng)機盤管,以13℃以下的冷風(fēng)的形式為房間供冷。在制熱狀態(tài)下,地源熱泵機組內(nèi)的壓縮機對冷媒做功,并通過換向閥將冷媒流動方向換向。
由地下的水路循環(huán)吸收地下水或土壤里的熱量,通過冷凝器內(nèi)冷媒的蒸發(fā),將水路循環(huán)中的熱量吸收至冷媒中,在冷媒循環(huán)的同時再通過蒸發(fā)器內(nèi)冷媒的冷凝,由風(fēng)機盤管循環(huán)將冷媒所攜帶的熱是吸收。在地下的熱量不斷轉(zhuǎn)移至室內(nèi)的過程中,以3 5℃以上熱風(fēng)的形式向室內(nèi)供暖。系統(tǒng)實際上是指通過將傳統(tǒng)的空調(diào)器的冷凝器或蒸發(fā)器延伸至地下,使其與淺層巖土或地下水進行熱交換,或是通過中間介質(zhì)(如防凍液)作為熱載體,并使中間介質(zhì)在封閉環(huán)路中通過在淺層巖土中循環(huán)流動,從而實現(xiàn)利用低溫位淺層地能對建筑物內(nèi)供暖或制冷的—種節(jié)能、環(huán)保型的新能源利用技術(shù)。該技術(shù)可以充分發(fā)揮淺層地表得儲能儲熱作用,達(dá)到環(huán)保、節(jié)能雙重功效,而被譽為"21世紀(jì)最有效的空調(diào)技術(shù)"。
2. 地源熱泵的發(fā)實際應(yīng)用
北美對地源熱泵應(yīng)用偏重于全年冷熱聯(lián)供,采用閉式水環(huán)熱泵系統(tǒng);歐洲國家偏重于冬季供暖,往往采用熱泵站方式集中供熱供冷。我國氣候條件與美國比較相似,所以北美的方式對我國更具借鑒意義。在我國,地源熱泵的研究起始于20世紀(jì)80年代,最近5年該項技術(shù)成了國內(nèi)建筑節(jié)能及暖通界熱門的研究課題,也開始應(yīng)用于工程實踐,與此相關(guān)的熱泵產(chǎn)品應(yīng)運而生,掀起了一股"地?zé)?/a>空調(diào)"的熱潮。
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時間:2021-10-29 14:58:00瀏覽次數(shù):1672
近年來隨著資源和環(huán)境的問題日益嚴(yán)重,在滿足人們健康、舒適要求的前提下,合理利用自然資源,保護環(huán)境,減少常規(guī)能源消耗,已成為所有行業(yè)都需要面對的一個重要問題。對于日常耗能大戶的供暖企業(yè),選擇清潔、高效的清潔能源供應(yīng)就成為重點。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)通過吸收大地(包括土壤、井水、湖泊等)的冷熱量,冬季從大地吸收熱量,夏季從大地吸收冷量,再由熱泵機組向建筑物供冷供熱而實現(xiàn)節(jié)能,是—種利用可再生能源的高效節(jié)能、無污染的既可供暖又可制冷的新型空調(diào)系統(tǒng)。
地源熱泵不需要人工的冷熱源,可以取代鍋爐或市政管網(wǎng)等傳統(tǒng)的供暖方式和中央空調(diào)系統(tǒng)。冬季它代替鍋爐從土壤、地下水或者地表水中取熱,向建筑物供暖;夏季它可以代替普通空調(diào)向土壤、地下水或者地表水放熱給建筑物制冷。同時,它還可供應(yīng)生活用水,可謂一舉三得,是一種有效地利用能源的方式。
地源熱泵系統(tǒng)包括三種不同的系統(tǒng)∶ 以利用土壤作為冷熱源的土壤源熱泵,以利用地下水為冷熱源的地下水熱泵系統(tǒng);以利用地表水為冷熱源的地表水熱泵系統(tǒng)。
1.地源熱泵的工作原理
系統(tǒng)通過地源熱泵將環(huán)境中的熱能提取出來對建筑物供暖或者將建筑物中的熱能釋放到環(huán)境中去而實現(xiàn)對建筑物的制冷,夏季可以將富余的熱能存于地層中以備冬用; 同樣,冬季可以將富余的冷能貯存于地層以備夏用。這樣,通過利用地層自身的特點實現(xiàn)對建筑物、環(huán)境的能量交換。在制冷狀態(tài)下,地源熱泵機組內(nèi)的壓縮機對冷媒做功,使其進行汽-液轉(zhuǎn)化的循環(huán)。通過蒸發(fā)器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)將由風(fēng)機盤管循環(huán)所攜帶的熱量吸收至冷媒中,在冷媒循環(huán)的同時再通過冷凝器內(nèi)冷媒的冷凝,由水路循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收,最終由水路循環(huán)轉(zhuǎn)移至地下水或土壤里。在室內(nèi)熱量不斷轉(zhuǎn)移至地下的過程中,通過風(fēng)機盤管,以13℃以下的冷風(fēng)的形式為房間供冷。在制熱狀態(tài)下,地源熱泵機組內(nèi)的壓縮機對冷媒做功,并通過換向閥將冷媒流動方向換向。
由地下的水路循環(huán)吸收地下水或土壤里的熱量,通過冷凝器內(nèi)冷媒的蒸發(fā),將水路循環(huán)中的熱量吸收至冷媒中,在冷媒循環(huán)的同時再通過蒸發(fā)器內(nèi)冷媒的冷凝,由風(fēng)機盤管循環(huán)將冷媒所攜帶的熱是吸收。在地下的熱量不斷轉(zhuǎn)移至室內(nèi)的過程中,以3 5℃以上熱風(fēng)的形式向室內(nèi)供暖。系統(tǒng)實際上是指通過將傳統(tǒng)的空調(diào)器的冷凝器或蒸發(fā)器延伸至地下,使其與淺層巖土或地下水進行熱交換,或是通過中間介質(zhì)(如防凍液)作為熱載體,并使中間介質(zhì)在封閉環(huán)路中通過在淺層巖土中循環(huán)流動,從而實現(xiàn)利用低溫位淺層地能對建筑物內(nèi)供暖或制冷的—種節(jié)能、環(huán)保型的新能源利用技術(shù)。該技術(shù)可以充分發(fā)揮淺層地表得儲能儲熱作用,達(dá)到環(huán)保、節(jié)能雙重功效,而被譽為"21世紀(jì)最有效的空調(diào)技術(shù)"。
2. 地源熱泵的發(fā)實際應(yīng)用
北美對地源熱泵應(yīng)用偏重于全年冷熱聯(lián)供,采用閉式水環(huán)熱泵系統(tǒng);歐洲國家偏重于冬季供暖,往往采用熱泵站方式集中供熱供冷。我國氣候條件與美國比較相似,所以北美的方式對我國更具借鑒意義。在我國,地源熱泵的研究起始于20世紀(jì)80年代,最近5年該項技術(shù)成了國內(nèi)建筑節(jié)能及暖通界熱門的研究課題,也開始應(yīng)用于工程實踐,與此相關(guān)的熱泵產(chǎn)品應(yīng)運而生,掀起了一股"地?zé)?/a>空調(diào)"的熱潮。