什么是地源熱泵系統
地源熱泵系統是利(li)用(yong)(yong)(yong)淺層地(di)能(neng)進行供熱(re)(re)制冷(leng)(leng)的新型能(neng)源(yuan)(yuan)利(li)用(yong)(yong)(yong)技術的環(huan)保能(neng)源(yuan)(yuan)利(li)用(yong)(yong)(yong)系統(tong)(tong)。地(di)源(yuan)(yuan)熱(re)(re)泵系統(tong)(tong)通常是轉(zhuan)(zhuan)移(yi)地(di)下(xia)(xia)土壤中熱(re)(re)量(liang)或者冷(leng)(leng)量(liang)到(dao)(dao)所需要的地(di)方,還(huan)利(li)用(yong)(yong)(yong)了(le)地(di)下(xia)(xia)土壤巨(ju)大(da)的蓄(xu)熱(re)(re)蓄(xu)冷(leng)(leng)能(neng)力(li),冬季地(di)源(yuan)(yuan)把(ba)熱(re)(re)量(liang)從地(di)下(xia)(xia)土壤中轉(zhuan)(zhuan)移(yi)到(dao)(dao)建筑物內,夏季再把(ba)地(di)下(xia)(xia)的冷(leng)(leng)量(liang)轉(zhuan)(zhuan)移(yi)到(dao)(dao)建筑物內,一個年(nian)度形成一個冷(leng)(leng)熱(re)(re)循(xun)環(huan)系統(tong)(tong),實現節能(neng)減排的功能(neng)。
地(di)(di)(di)源(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)(beng)(beng)系(xi)(xi)(xi)統(tong)是以巖土體、地(di)(di)(di)下水或地(di)(di)(di)表(biao)水為低(di)溫熱(re)源(yuan),由水源(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)(beng)(beng)機組(zu)、地(di)(di)(di)熱(re)交(jiao)換(huan)系(xi)(xi)(xi)統(tong)、建筑物(wu)內(nei)系(xi)(xi)(xi)統(tong)組(zu)成的(de)供熱(re)空(kong)調系(xi)(xi)(xi)統(tong)。根據地(di)(di)(di)熱(re)能交(jiao)換(huan)系(xi)(xi)(xi)統(tong)形式(shi)的(de)不(bu)同,地(di)(di)(di)源(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)(beng)(beng)系(xi)(xi)(xi)統(tong)分為地(di)(di)(di)埋管地(di)(di)(di)源(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)(beng)(beng)系(xi)(xi)(xi)統(tong)、地(di)(di)(di)下水地(di)(di)(di)源(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)(beng)(beng)系(xi)(xi)(xi)統(tong)和地(di)(di)(di)表(biao)水地(di)(di)(di)源(yuan)熱(re)泵(beng)(beng)(beng)(beng)系(xi)(xi)(xi)統(tong)。
地源熱(re)泵(beng)系統是一種先進的(de)高效(xiao)節能、無任何污染的(de)采暖空調(diao)方式,在建(jian)筑用能領域(yu),是作為(wei)環保和節能首推的(de)新技術應(ying)用項目(mu)。2003年建設部將(jiang)地(di)源熱泵采(cai)暖空(kong)調技(ji)術(shu)(shu)列(lie)為建筑(zhu)節能新技(ji)術(shu)(shu)成果(guo)大力推廣,應用和(he)推廣地(di)源熱泵技(ji)術(shu)(shu),將(jiang)對保護環境(jing)、提高(gao)環境(jing)質量、進一步推動和(he)落實(shi)藍天工程起到(dao)更(geng)好(hao)的積極效果(guo)。
地源熱泵原理
地源熱泵系統是從(cong)常溫土壤或(huo)地表水(地下水),冬季(ji)從(cong)地下提取熱量,夏季(ji)把建筑的(de)熱量又(you)存入地下,從(cong)而(er)解決冬夏兩季(ji)采暖(nuan)和(he)空調的(de)冷熱源。
地源熱泵采暖空調系統冬季通過土壤換熱器,從地下垂直埋管環路中吸收低品位熱能,再借助壓縮機系統將低品位的能量提升為高品位的能量,產生45-50℃的熱水,可以利用地板采暖、風機盤管、等設施用于采暖,并且可以提供生活熱水。同樣在夏季,熱泵將制冷系統產生的冷凝熱釋放到地下,制取7℃的冷水供(gong)應室內空調。
地源熱泵系統使用大自然中大量可重復利用的能源。為了產生100%的可利用的熱能,一般采暖鍋爐需要110%至120%的(de)(de)初級(ji)能源(燃(ran)油或燃(ran)氣)。并且這種資源是不可再生的(de)(de),燃(ran)燒后還要造(zao)成環(huan)境(jing)的(de)(de)污染。地(di)源熱泵系統正好相反(fan),產生同樣所需的(de)(de)熱量,它僅需要1/4的電能,其他3/4的能(neng)量(liang)來(lai)自(zi)(zi)大自(zi)(zi)然中免費(fei)的可再生能(neng)源(yuan)。通過使用(yong)熱泵(beng)機組,地球上寶貴而且昂(ang)貴的高品位能(neng)源(yuan)將不再浪(lang)費(fei),而是用(yong)于家庭(ting)采暖領域(yu)。
地源熱泵系統是把熱交換器埋于地下,通過水在由高強度塑料管(PE管)組(zu)(zu)成的(de)封閉環(huan)路(lu)中循環(huan)流動,從而實現與大(da)地(di)土壤(rang)(rang)進(jin)行(xing)冷熱(re)(re)交換(huan)的(de)目的(de)。夏季(ji)(ji)通過機(ji)組(zu)(zu)將(jiang)房(fang)(fang)間(jian)內的(de)熱(re)(re)量轉移到(dao)地(di)下(xia),對房(fang)(fang)間(jian)進(jin)行(xing)降溫。同時儲(chu)存(cun)(cun)(cun)熱(re)(re)量,以備(bei)冬(dong)用(yong)。冬(dong)季(ji)(ji)通過熱(re)(re)泵將(jiang)土壤(rang)(rang)中的(de)熱(re)(re)量轉移到(dao)房(fang)(fang)間(jian),對房(fang)(fang)間(jian)進(jin)行(xing)供暖,同時儲(chu)存(cun)(cun)(cun)冷量,以備(bei)夏用(yong),大(da)地(di)土壤(rang)(rang)提供了一個很好的(de)免費能量存(cun)(cun)(cun)貯源泉,這樣就實現了能量的(de)季(ji)(ji)節(jie)轉換(huan)。
土壤熱(re)(re)交換器埋(mai)管(guan)(guan)(guan)形(xing)式,地下埋(mai)管(guan)(guan)(guan)換熱(re)(re)器主(zhu)要(yao)有兩種形(xing)式,即水平埋(mai)管(guan)(guan)(guan)和垂(chui)直埋(mai)管(guan)(guan)(guan),選擇哪(na)種形(xing)式取(qu)決于(yu)現場可(ke)用(yong)地表面(mian)積(ji)、當地巖土類型以及鉆孔(kong)費(fei)用(yong)。盡管(guan)(guan)(guan)水平埋(mai)管(guan)(guan)(guan)通(tong)常(chang)是淺層埋(mai)管(guan)(guan)(guan),可(ke)采用(yong)人工(gong)開挖,初(chu)投資(zi)比垂(chui)直埋(mai)管(guan)(guan)(guan)小些,但它的(de)換熱(re)(re)性(xing)能比豎埋(mai)管(guan)(guan)(guan)小很多,并(bing)且(qie)往(wang)往(wang)受可(ke)利(li)用(yong)土地面(mian)積(ji)的(de)限制,所以在(zai)實際(ji)工(gong)程應用(yong)中,一般都(dou)采用(yong)垂(chui)直埋(mai)管(guan)(guan)(guan)。
夏天熱泵中制冷劑逆向流動,與用戶換熱的冷凝器變為蒸發器從集水器中的低溫水(7-12℃)提取熱(re)(re)(re)能(neng),與地(di)下循環(huan)液換熱(re)(re)(re)的蒸發器(qi)變為冷凝器(qi)向地(di)下循環(huan)液排(pai)放熱(re)(re)(re)量,循環(huan)液中熱(re)(re)(re)量再向地(di)下低溫區排(pai)放,如此循環(huan)往復連續地(di)向用戶提供7-12℃的(de)冷水。
冬天熱泵中制冷劑正向流動,壓縮機排出的高溫高壓R22氣(qi)(qi)體進入冷凝(ning)器向集水(shui)(shui)器中(zhong)的水(shui)(shui)放出熱量,相變(bian)為(wei)高溫(wen)高壓(ya)(ya)的液(ye)體,再(zai)經熱力(li)膨(peng)脹(zhang)閥(fa)節流降(jiang)壓(ya)(ya)變(bian)為(wei)低溫(wen)低壓(ya)(ya)的液(ye)體進入蒸發器,從(cong)地(di)下(xia)循環液(ye)中(zhong)吸取低溫(wen)熱后(hou)相變(bian)為(wei)低溫(wen)低壓(ya)(ya)的飽和蒸汽后(hou)進入壓(ya)(ya)縮機吸氣(qi)(qi)端,由壓(ya)(ya)縮機壓(ya)(ya)縮排出高溫(wen)高壓(ya)(ya)氣(qi)(qi)體完成(cheng)一(yi)個循環。如此循環往復將地(di)下(xia)低溫(wen)熱能(neng)“搬運”到集水(shui)(shui)器,從(cong)而不斷的向用戶提供45℃-50℃的熱水。