什么是地源熱泵系統
地源熱泵系統是利(li)用(yong)淺層地(di)(di)(di)能(neng)(neng)進行供熱制冷(leng)的(de)新型能(neng)(neng)源(yuan)利(li)用(yong)技術的(de)環保(bao)能(neng)(neng)源(yuan)利(li)用(yong)系統(tong)(tong)。地(di)(di)(di)源(yuan)熱泵系統(tong)(tong)通常是轉(zhuan)移(yi)地(di)(di)(di)下(xia)土壤(rang)中熱量或者冷(leng)量到所需要(yao)的(de)地(di)(di)(di)方,還利(li)用(yong)了地(di)(di)(di)下(xia)土壤(rang)巨(ju)大(da)的(de)蓄(xu)熱蓄(xu)冷(leng)能(neng)(neng)力(li),冬(dong)季(ji)地(di)(di)(di)源(yuan)把熱量從地(di)(di)(di)下(xia)土壤(rang)中轉(zhuan)移(yi)到建筑(zhu)物(wu)(wu)內,夏季(ji)再把地(di)(di)(di)下(xia)的(de)冷(leng)量轉(zhuan)移(yi)到建筑(zhu)物(wu)(wu)內,一個(ge)年度形成一個(ge)冷(leng)熱循環系統(tong)(tong),實現(xian)節(jie)能(neng)(neng)減排的(de)功能(neng)(neng)。
地(di)源熱(re)(re)(re)(re)泵(beng)(beng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)是以巖土(tu)體、地(di)下水(shui)或地(di)表(biao)水(shui)為(wei)低溫熱(re)(re)(re)(re)源,由水(shui)源熱(re)(re)(re)(re)泵(beng)(beng)機組、地(di)熱(re)(re)(re)(re)交(jiao)(jiao)換系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、建筑物(wu)內系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)組成的供熱(re)(re)(re)(re)空調系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)。根據地(di)熱(re)(re)(re)(re)能交(jiao)(jiao)換系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)形式的不同,地(di)源熱(re)(re)(re)(re)泵(beng)(beng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)分為(wei)地(di)埋管(guan)地(di)源熱(re)(re)(re)(re)泵(beng)(beng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、地(di)下水(shui)地(di)源熱(re)(re)(re)(re)泵(beng)(beng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)和地(di)表(biao)水(shui)地(di)源熱(re)(re)(re)(re)泵(beng)(beng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)。
地源熱泵系(xi)統是一種先進(jin)的高效節能、無任何污(wu)染的采暖空(kong)調方(fang)式,在建筑用能領域,是作為環保和節能首推的新技術應用項目。2003年建設(she)部將(jiang)地源熱(re)泵采暖空調技(ji)術列(lie)為(wei)建筑節能(neng)新技(ji)術成果大力(li)推廣,應(ying)用和推廣地源熱(re)泵技(ji)術,將(jiang)對保護環境、提高環境質量、進一步推動和落實藍天工程(cheng)起到更好的積極效果。
地源熱泵原理
地源熱泵系統是從常溫土(tu)壤(rang)或(huo)地(di)表水(shui)(地(di)下水(shui)),冬季從地(di)下提取熱量,夏季把建筑的熱量又(you)存入地(di)下,從而解決冬夏兩季采暖和(he)空調的冷熱源。
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(de)冷(leng)水供應室內空調。
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(ke)利用的熱能,一般采暖鍋爐需要110%至120%的(de)初級能源(yuan)(燃油或燃氣)。并且這種資源(yuan)是不(bu)可再生(sheng)的(de),燃燒后還(huan)要造成環境的(de)污染(ran)。地源(yuan)熱(re)(re)泵系統正好相反,產生(sheng)同(tong)樣所(suo)需的(de)熱(re)(re)量,它僅需要1/4的電能,其他3/4的(de)能(neng)(neng)量來(lai)自大自然中(zhong)免費的(de)可(ke)再生能(neng)(neng)源。通過(guo)使用(yong)熱泵機組,地球上寶貴而且昂(ang)貴的(de)高品位能(neng)(neng)源將不再浪費,而是用(yong)于家庭采暖領域(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)組成的(de)封閉(bi)環路中(zhong)循環流(liu)動,從而實(shi)現(xian)與(yu)大地(di)土(tu)壤(rang)進行冷(leng)(leng)熱交換(huan)的(de)目的(de)。夏季通(tong)過(guo)機(ji)組將(jiang)房間(jian)內(nei)的(de)熱量(liang)轉(zhuan)移(yi)到地(di)下,對(dui)房間(jian)進行降溫。同(tong)時儲存熱量(liang),以備冬(dong)用。冬(dong)季通(tong)過(guo)熱泵將(jiang)土(tu)壤(rang)中(zhong)的(de)熱量(liang)轉(zhuan)移(yi)到房間(jian),對(dui)房間(jian)進行供暖(nuan),同(tong)時儲存冷(leng)(leng)量(liang),以備夏用,大地(di)土(tu)壤(rang)提供了(le)(le)一個很好的(de)免費能量(liang)存貯(zhu)源泉,這樣就實(shi)現(xian)了(le)(le)能量(liang)的(de)季節轉(zhuan)換(huan)。
土(tu)壤熱(re)交(jiao)換器埋(mai)(mai)(mai)管(guan)(guan)(guan)(guan)形式(shi),地(di)下埋(mai)(mai)(mai)管(guan)(guan)(guan)(guan)換熱(re)器主要有兩種形式(shi),即水平埋(mai)(mai)(mai)管(guan)(guan)(guan)(guan)和(he)垂(chui)直(zhi)(zhi)埋(mai)(mai)(mai)管(guan)(guan)(guan)(guan),選擇哪(na)種形式(shi)取決于現場(chang)可(ke)用(yong)(yong)地(di)表面(mian)積、當地(di)巖土(tu)類(lei)型以及鉆孔費(fei)用(yong)(yong)。盡(jin)管(guan)(guan)(guan)(guan)水平埋(mai)(mai)(mai)管(guan)(guan)(guan)(guan)通常是淺層(ceng)埋(mai)(mai)(mai)管(guan)(guan)(guan)(guan),可(ke)采用(yong)(yong)人工開挖,初(chu)投資比垂(chui)直(zhi)(zhi)埋(mai)(mai)(mai)管(guan)(guan)(guan)(guan)小些,但它的(de)(de)換熱(re)性能比豎(shu)埋(mai)(mai)(mai)管(guan)(guan)(guan)(guan)小很多,并(bing)且往(wang)(wang)往(wang)(wang)受(shou)可(ke)利用(yong)(yong)土(tu)地(di)面(mian)積的(de)(de)限制,所以在(zai)實際(ji)工程應(ying)用(yong)(yong)中,一般(ban)都采用(yong)(yong)垂(chui)直(zhi)(zhi)埋(mai)(mai)(mai)管(guan)(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(ti)取熱能,與地(di)(di)下(xia)循(xun)環液(ye)換熱的(de)蒸(zheng)發器(qi)變為冷凝(ning)器(qi)向地(di)(di)下(xia)循(xun)環液(ye)排放熱量(liang),循(xun)環液(ye)中熱量(liang)再向地(di)(di)下(xia)低(di)溫(wen)區(qu)排放,如(ru)此循(xun)環往復(fu)連續地(di)(di)向用(yong)戶提(ti)供7-12℃的冷水。
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)體(ti)進(jin)入冷凝器(qi)向(xiang)集(ji)水器(qi)中(zhong)的(de)(de)水放(fang)出熱(re)量,相變為高(gao)溫高(gao)壓(ya)(ya)的(de)(de)液體(ti),再經熱(re)力膨脹(zhang)閥(fa)節流降(jiang)壓(ya)(ya)變為低(di)(di)溫低(di)(di)壓(ya)(ya)的(de)(de)液體(ti)進(jin)入蒸發(fa)器(qi),從地(di)下循(xun)環液中(zhong)吸取低(di)(di)溫熱(re)后(hou)相變為低(di)(di)溫低(di)(di)壓(ya)(ya)的(de)(de)飽(bao)和(he)蒸汽(qi)后(hou)進(jin)入壓(ya)(ya)縮機(ji)吸氣(qi)端,由壓(ya)(ya)縮機(ji)壓(ya)(ya)縮排(pai)出高(gao)溫高(gao)壓(ya)(ya)氣(qi)體(ti)完(wan)成一(yi)個(ge)循(xun)環。如此循(xun)環往復將地(di)下低(di)(di)溫熱(re)能“搬運”到集(ji)水器(qi),從而(er)不斷的(de)(de)向(xiang)用(yong)戶(hu)提(ti)供45℃-50℃的(de)熱(re)水。