地源热泵的计算
第三章 地源热泵系统的设计及计算.

第三章地源热泵系统的设计及计算一说到设计,人们往往想到的是工程技术人员的计算和绘图,当然这些都属于设计领域里的工作,而寻找解决问题的途径,也是设计任务之一。
设计本身包括寻找解决问题的途径,所以它不限于事先构思,更不排斥实践,而应是思维活动与实践活动的统一。
空调设计的任务及目的,就是把现有能效高的设备组织好、使用好、充分发挥它们的作用。
现代空调系统的不断发展使建筑物内的设施日益增多和复杂,这对改善人们的生活和工作环境有着积极作用,但同时也带来了由于系统设计、工程施工和运行管理不当而造成对自然环境和人体健康有害的因素。
所以反过来力求解决这些问题就成为一种主要的推动力,促使空调技术更进一步向前发展。
目前,建筑节能的重要性越来越引起人们的关注。
从建筑设计方面来看,提高隔热保温性能,采用合理的朝向,增设必要的遮阳等可以减少空调负荷,降低能耗。
对于确定的空调负荷,提高设备的效率和优化运行过程提供相应的硬件软件,都成为降低能耗的关健。
空调系统的设计一般采用工况设计法,是以夏季和冬季室外空气设计参数为依据的典型工况进行计算,并且是按最不利情况考虑,按照设备的额定工况选择指标。
所以,设备选型较大。
空调设备经常处于部分负荷状态下运行,必须要求设备在部分负荷运行时也能高效率运行。
避免负荷变化了,而设备不能作相应调节,出现大马拉小车的现象;或设备也能调节负荷,但调节性能差,耗能指标落后。
因此,设计的任务就是要用先进的自控技术将空调全工况下的性能调整到最佳程度,这就是所谓的过程设计方法。
一、中央空调设计主要参考以下的规范及标准1、通用设计规范1).《采暧通风及空气调节设计规范》(GB50019-2003(2003年版));2).《采暖通风及至气调节制图标准》(GBJ114-88)3).《建筑设计防火规范》(GBJ116-87)4).《高层民用建筑设计防火规范》( GBJ0045-95)5).《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-95)2.专用设计规范:1).《宿舍建筑设计规范》(JGJ36-87)2).《住宅设计规范》(GB50096-99)3).《办公建筑设计规范》(JG67-89)4).〈旅馆建筑设计规范〉(JGJ67-89)5).《旅游旅馆建筑热土与空气调节节能设计标准》(GB50189-93)6).《地源热泵系统工程技术规范》(JGJ142-2004)7).《地面辐射供暖技术规范》(GB50366-2005)8).其它专用设计规范3.专用设计标准图集:1).《暖通空调标准图集》2).《暖通空调设计选用手册》(上、下册)3)、其它有关标准二、空调冷、热负荷计算空调负荷是指为保持室内空气设计条件,单位时间内室内空气输入或排出的热量,前者称为热负荷,后者称为冷负荷。
地源热泵PE管计算方法

(四)设计举例
一.设计参数
上海某复式住宅空调面积 212m2。 1、室外设计参数
大。所以采用 CaCl2 和乙来自醇水溶液时,为了保证管内的紊流流动,与
水相比需采用大的流速和流量。
2、校核管材承压能力,山东文远建材科技股份有限公司
管路最大压力应小于管材的承压能力。若不计竖井灌浆引起的静压抵
消,管路所需承受的最大压力等于大气压力、重力作用静压和水泵扬程一
半的总和[1],即:
P=P0+ρgH+0.5Ph
2、PVC(聚氯乙烯)管的导热性差和可塑性不好,不易弯曲,接头处 耐压能力差,容易导致泄漏,因此在地源热泵系统中不推荐用 PVC 管。
3、为了强化地下埋管的换热,国外有的提出采用薄壁(0.5mm)的不 锈钢钢管,但目前实际应用不多。
4、管件公称压力不得小于 1.0Mpa,工作温度应在-20℃~50℃范围内。 5、地埋管壁厚宜按外径与壁厚之比为 11 倍选择。 6、地埋管应能按设计要求长度成捆供应,中间不得有机械接口及金 属接头。
2、竖直埋管 确定竖井埋管管长
一般垂直单 U 形管埋管的换热能力为 60~80 W/m(井深),垂直双 U 形 管为 80~100W/m(井深)左右,设计时可取换热能力的下限值。
一般垂直埋管为 70~110W/m(井深),或 35~55W/m(管长),水平 埋管为 20~40W/m(管长)左右。
PE 管材
山东文远建材科技股份有限公司 PE 管厂家
设计时可取换热能力的下限值,即 35W/m(管长),双 U 管设计具体
计算公式如下:
L=Q1/35 (3)
其中 L——竖井埋管总长,m
Q1——夏季向土壤排放的热量, W
分母“35”是夏季每 m 管长散热量,W/m
地源热泵系统工程技术规范及埋管计算方法

主要内容
1 总则 2 术语 3 工程勘察 4 地埋管换热系统 5 地下水换热系统 6 地表水换热系统 7 建筑物内系统 8 整体运转、调试与验收 9 附录
地源热泵系统工程技术规范
2 术语
2.0.1 地源热泵系统 groud-source heat pump system 以岩土体、地下水或地表水为低温热源,由水源热泵
分为直接地下水换热系统和间接地下水换热系 统。
2.0.11 直接地下水换热系统 由抽水井取出的地下水,经处理后直接流
经水源热泵机组热交换后返回地下同一含水层 的地下水换热系统。
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地源热泵系统工程技术规范
2 术语
2.0.12 间接地下水换热系统 由抽水井取出的地下水经中间换热器热交换
后返回地下同一含水层的地下水换热系统。 2.0.13 地表水换热系统
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地源热泵系统工程技术规范
3.1 一般规定
3.1.4 工程场地状况调查应包括下列内容: 1 场地规划面积、形状及坡度;(是否满足打井或埋管面
积和位置要求) 2 场地内已有建筑物和规划建筑物的占地面积及其分布; 3 场地内树木植被、池塘、排水沟及架空输电线、电信电
缆的分布; 4 场地内已有的、计划修建的地下管线和地下构筑物的分
蕴藏在浅层岩土体、地下水或地表水中的热能资源。 2.0.5 传热介质 heat-transfer fluid
地源热泵系统中,通过换热管与岩土体、地下水或地 表水进行热交换的一种液体。一般为水或添加防冻剂的水 溶液。
6
地源热泵系统工程技术规范
2 术语
2.0.6 地埋管换热系统 ground heat exchanger system 传热介质通过竖直或水平地埋管换热器与岩土体进行热交
地源热泵室外地埋管系统冷热不均衡问题解决方案

地源热泵室外地埋管系统冷热不均衡问题解决方案一、冬夏季地下换热量计算:夏季向土壤中排放的热量Q1·= 597KW×(1+1÷5.15) -597KW×(1-1÷3.98)=713-378=335KW冬季从土壤中吸收的热量Q2·= 505KW×(1-1÷3.98)×2=756KW二、埋管孔数计算:冬季地埋管打孔数,口N2=756÷(40×0.045)=420口三、占地面积估算地埋管间距按四米计算,S=420×42=6720m2四、全年冷热不平衡校核计算整个制冷期向土壤排放的总热量:φ1=335KW×18×0.8小时×120×0.9天=整个制热期从土壤吸收的总热量:φ2=756KW×18×0.8小时×120×0.9天=冷热不平衡率U=φ1/φ2=0.443冷热不平衡率取值在0.8—1.15之间,则无需对地埋管系统进行地下温度场的冷热不平衡处理。
冷热不平衡率U<0.8或>1.15,则需对地埋管系统进行地下温度场的冷热不平衡处理。
说明:(以机组夏季运行120天、夏季运行120天、每天运行18个小时),空调全负荷使用系数见计算公式,我们按中原地区的气候条件,夏季制冷期为120天(6月1日—9月30日),冬季采暖期为120天(11月15日—3月15日),开动系数(制冷或采暖期内系统的开动天数比率)估算为0.90,主机使用系数为0.8[每天18小时运行,其计算依据是1/(0.17/A+0.39/B+0.33/C+0.11/D),其中A、B、C、D分别是在100%、75%、50%、25%负荷下运转的耗能量。
五、地埋管系统地下温度场的冷热不平衡处理1、冬季采用一台风冷热泵机组供应泳池热水;U=φ1/φ2=0.8862、夏季采用一台风冷热泵机组供应泳池热水;U=φ1/φ2=0.9433、冬季采用一台风冷热泵机组供应游泳馆空调;U=φ1/φ2=0.8864、安装锅炉对地埋系统补充热量:;按需调节5、屋顶布置太阳能,利用太阳能来实现地埋管系统地下温度场的冷热不平衡处理。
地源热泵的计算范文

地源热泵的计算范文地源热泵是一种利用地下温度进行能量转换的系统,可以用来供暖和供冷。
地源热泵采用地下的恒定温度作为热源和冷源,通过热泵循环过程将地下的低温能量转换为家庭所需要的高温能量。
地源热泵的计算主要包括地热梯度的计算和热泵循环过程的计算。
地热梯度的计算是地源热泵系统的基础,它是指地下温度随着深度的变化率。
地热梯度可以通过测量地下温度和深度的关系来得到。
一般来说,地热梯度随着深度的增加而增加,所以地源热泵的设计要考虑地下温度的变化规律。
热泵循环过程的计算是地源热泵系统设计的核心部分,它包括热源侧和热泵侧的能量传递。
热源侧是指从地下吸收低温能量的过程,热泵侧是指将低温能量转换为高温能量的过程。
热源侧主要有地下热交换器和水泵组成,热泵侧主要有压缩机、膨胀阀和换热器组成。
在计算热源侧的能量传递时,首先需要计算地下温度的年平均值。
地下温度的年平均值可以通过地下温度观测数据的统计分析来得到。
然后,将年平均地下温度和水泵的工作参数代入地下热交换器的热传导方程中,可以计算出地下热交换器的传热量。
在计算热泵侧的能量传递时,首先需要计算热泵的制冷量或制热量。
热泵的制冷量或制热量可以通过热泵的性能参数和使用条件来估算。
然后,将制冷量或制热量代入热泵的循环过程方程中,可以计算出热泵的制冷功率或制热功率。
最后,根据热泵的制冷功率或制热功率和供暖或供冷的需求量,可以计算出热泵的工作时间和循环次数。
地源热泵的计算还需要考虑其他因素,例如水泵的功率和能效比、热泵的压缩机效率和换热器的传热效率等。
这些因素可以通过实际运行数据和设备性能参数来确定。
此外,还需要考虑地源热泵系统的综合能效和环境影响,在设计过程中要尽可能考虑节能和环保的原则。
总之,地源热泵的计算是一个复杂的过程,需要考虑地下温度的变化规律和热泵循环过程的能量传递。
在进行计算之前,需要收集地下温度观测数据和热泵的性能参数,然后根据实际情况和需求进行计算和优化,以得到最佳的地源热泵系统设计方案。
地源热泵系统工程技术规范及埋管计算方法

2.0.19 抽水井 production well 用于从地下含水层中取水的井。
2.0.20 回灌井 injection well 用于向含水层灌注回水的井。
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地源热泵系统工程技术规范
2 术语
2.0.21 热源井 heat source well 用于从地下含水层中取水或向含水层灌注回水的井,是
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源热泵系统工程技术规范
4.3 地埋管换热系统设计
4.3.6 地埋管换热器设计计算时,环路集管不应包括在地埋管换 热器长度内。 4.3.7 水平地埋管换热器可不设坡度。最上层埋管顶部应在冻土 层以下0.4m,且距地面不宜小于0.8m。 4.3.8 竖直地埋管换热器埋管深度宜大于20m,钻孔孔径不宜小 于0.11m,钻孔间距应满足换热需要,间距宜为3~6m。水平连 接管的深度应在冻土层以下0.6m,且距地面不宜小于1.5m。 4.3.9 地埋管换热器管内流体应保持紊流流态,水平环路集管坡 度宜为0.002。
2 地埋管质量应符合国家现行标准中的各项规定。管材 的公称压力及使用温度应满足设计要求,且管材的公称压 力不应小于1.0MPa。地埋管外径及壁厚可按本规范附录A 的规定选用。
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地源热泵系统工程技术规范
4.2 地埋管管材与传热介质
4.2.3 传热介质应以水为首选,也可选用符合下列要求的 其他介质:
抽水井和回灌井的统称。
2.0.22 抽水试验 pumping test 一种在井中进行计时计量抽取地下水,并测量水位变化
的过程,目的是了解含水层富水性,并获取水文地质参数。
2.0.23 回灌试验 injection test 一种向井中连续注水,使井内保持一定水位,或计量注
地源热泵的计算

地源热泵的计算目录摘要1地然热泵介绍 (1)1.1热源 (8)1.2组成部分 (8)1. 3主要特点 (8)1. 4形式 (11)1.5可再生性 (13)1.6高效节能 (13)1.7优点 (16)1.8工作原理 (19)热泵原理 (21)热泵分类 (22)1.9系统类型 (24)1.10应用方式 (26)1.11制冷原理 (27)1.12制热原理 (28)1.13存在问题 (28)2土壤源热泵系统设计的主要步骤 (13)2.1建筑物冷热负荷及冬夏季地下换热量计算 (14)2.2地下管道设计 (14)2.21 选择管材 (15)2.22确定管径 (16)2.23 确定竖井管 (16)2.24 确定竖井数目及间距 (17)2.25 计算管道压力损失 (17)2.26 水泵选型 (17)2.27校核管材承压力 (18)3 其它 (18)4 设计举例 (19)4.1 设计参数 (20)4.1.1 室外设计参数 (21)4.1.2 室内设计参数 (21)4.2 计算空调负荷及选择主要设备 (21)4.3 计算地下负荷 (22)4.4 确定管材及埋管管径 (22)4.5 确定竖井埋管管长 (22)4.6 确定竖井数目及间距 (22)4.7 计算地埋管压力损失 (22)4.8 校核管材承压能力 (22)5参考文献 (23)摘要随着我国建筑业持续发展,对建筑节能的要求越来越高,而供热系统和空调系统是建筑能耗的主要组成部分,因此,设法减小这两部分能耗意义非常显著。
地源热泵供热空调系统是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的系统[1]。
冬季通过吸收大地的能量,包括土壤、井水、湖泊等天然能源,向建筑物供热;夏季向大地释放热量,给建筑物供冷。
相应地,地源热泵系统分土壤源热泵系统、地下水热泵系统和地表水热泵系统3种形式。
土壤源热泵系统的核心是土壤耦合地热交换器。
地下水热泵系统分为开式、闭式两种:开式是将地下水直接供到热泵机组,再将井水回灌到地下;闭式是将地下水连接到板式换热器,需要二次换热。
地源热泵系统工程技术规范及埋管计算方法

管径与长度的计算
管径选择
根据系统的流量和压力损失来选择合 适的管径,以确保系统的正常运行。
长度计算
根据土壤的热性能和系统的设计要求 来计算埋管的长度,以达到最佳的换 热效果。
埋管换热能力的评估
土壤热性能
土壤的热传导率、比热容等参数对埋管的换热能力有 重要影响。
系统运行参数
系统的流量、水温等参数也会影响埋管的换热能力。
总结
施工要求与验收规范是地源热泵系统工程技 术规范的重要环节,为系统的施工和验收提 供了指导和依据。
PART 03
地源热泵系统埋管计算方 法
埋管形式与选择
垂直埋管
适用于较小的场地,如家庭或小型商业场所。
水平埋管
适用于较大的场地,如大型商业或工业场所。
混合埋管
结合垂直和水平埋管的特点,适用于各种规 模的场所。
PART 01
引言
背景介绍
随着社会经济的发展和能源结构的转型,地源热泵作为一种 高效、环保的能源利用方式,在建筑领域得到了广泛应用。
地源热泵系统工程技术规范及埋管计算方法的制定,旨在规 范地源热泵系统的设计、施工和运行管理,提高系统的能效 和稳定性,促进该技术的可持续发展。
目的和意义
01
规范地源热泵系统的设计、施工和验收,确保系统的安全、 可靠和高效运行。
加强地源热泵系统的智能化和自动化研 究,提高系统的智能化水平和远程监控 能力。
未来研究应进一步优化埋管计算方法, 提高地源热泵系统的能效和稳定性,降 低运行成本。
针对不同地区的地质条件和气候特点, 开展地源热泵系统的适应性研究,拓展 其应用范围。
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2023 WORK SUMMARY
总结
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目录摘要1地然热泵介绍 (1)1.1热源 (5)1.2组成部分 (5)1. 3主要特点 (5)1. 4形式 (6)1.5可再生性 (7)1.6高效节能 (7)1.7优点 (9)1.8工作原理 (10)热泵原理 (11)热泵分类 (11)1.9系统类型 (12)1.10应用方式 (13)1.11制冷原理 (14)1.12制热原理 (14)1.13存在问题 (14)2土壤源热泵系统设计的主要步骤 (13)2.1建筑物冷热负荷及冬夏季地下换热量计算 (14)2.2地下管道设计 (14)2.21 选择管材 (1)52.22确定管径 (16)2.23 确定竖井管 (1)62.24 确定竖井数目及间距 (17)2.25 计算管道压力损失 (17)2.26 水泵选型 (1)72.27校核管材承压力 (18)3 其它 (1)8 4 设计举例 (19)4.1 设计参数 (2)4.1.1 室外设计参数 (2)14.1.2 室内设计参数 (2)14.2 计算空调负荷及选择主要设备 (2)14.3 计算地下负荷 (2)24.4 确定管材及埋管管径 (2)24.5 确定竖井埋管管长 (2)24.6 确定竖井数目及间距 (2)24.7 计算地埋管压力损失 (22)4.8 校核管材承压能力 (22)5参考文献 (23)摘要随着我国建筑业持续发展,对建筑节能的要求越来越高,而供热系统和空调系统是建筑能耗的主要组成部分,因此,设法减小这两部分能耗意义非常显著。
地源热泵供热空调系统是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的系统[1]。
冬季通过吸收大地的能量,包括土壤、井水、湖泊等天然能源,向建筑物供热;夏季向大地释放热量,给建筑物供冷。
相应地,地源热泵系统分土壤源热泵系统、地下水热泵系统和地表水热泵系统3种形式。
土壤源热泵系统的核心是土壤耦合地热交换器。
地下水热泵系统分为开式、闭式两种:开式是将地下水直接供到热泵机组,再将井水回灌到地下;闭式是将地下水连接到板式换热器,需要二次换热。
地表水热泵系统与土壤源热泵系统相似,用潜在水下并联的塑料管组成的地下水热交换器替代土壤热交换器。
虽然采用地下水、地表水的热泵系统的换热性能好,能耗低,性能系数高于土壤源热泵,但由于地下水、地表水并非到处可得,且水质也不一定能满足要求,所以其使用范围受到一定限制。
国外(如美国、欧洲)主要研究和应用的地源热泵系统以及我国理论研究和实验研究的重点均是土壤源热泵系统。
目前缺乏系统设计数据以及较具体的设计指导,本文进行了初步探讨,以供参考。
地源热泵是陆地浅层能源通过输入少量的高品位能源(如电能)实现由低品位热能向高品位热能转移。
通常地源热泵消耗1kWh的能量,用户可以得到4.4kWh以上的热量或冷量。
1地然热泵的介绍"地源热泵"的概念,最早在1912 年由瑞士的专家提出,而这项技术的提出始于英、美两国。
北欧国家主要偏重于冬季采暖,而美国则注重冬夏联供。
由于美国的气候条件与中国很相似,因此研究美国的地源热泵应用情况,对我国地源热泵的发展有着借鉴意义1.1热源地源热泵已成功利用地下水、江河湖水、水库水、海水、城市中水、工业尾水、坑道水等各类水资源以及土壤源作为地源热泵的冷、热源。
1.2组成部分地源热泵供暖空调系统主要分三部分:室外地能换热系统、地源热泵机组和室内采暖空调末端系统。
其中地源热泵机主要有两种形式:水—水式或水—空气式。
三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递,地源热泵与地能之间换热介质为水,与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。
3主要特点(1)地源热泵技术属可再生能源利用技术。
由于地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源(通常小于400米深)作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。
地表浅层地热资源可以称之为地能,是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。
地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能量,比人类每年利用能量的500倍还多。
它不受地域、资源等限制,真正是量大面广、无处不在。
这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。
(2)地源热泵属经济有效的节能技术。
其地源热泵的COP值达到了4以上,也就是说消耗1KWh的能量,用户可得到4KWh以上的热量或冷量。
[1](3)地源热泵环境效益显著。
其装置的运行没有任何污染,可以建造在居民区内,没有燃烧,没有排烟,也没有废弃物,不需要堆放燃料废物的场地,且不用远距离输送热量。
(4)地源热泵一机多用,应用范围广。
地源热泵系统可供暖、空调,还可供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统;可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑,更适合于别墅住宅的采暖、水力平衡分配器(5)地源热泵空调系统维护费用低。
地源热泵的机械运动部件非常少,所有的部件不是埋在地下便是安装在室内,从而避免了室外的恶劣气候,机组紧凑、节省空间;自动控制程度高,可无人值守。
由以上的特点可以看出,地源热泵的技术以后可得到广泛的应用。
然而,地源热泵要实现制冷制热,则需要给它提供动力来输送制冷制热管道中的循环水,传统机房可提供动力,但施工起来比较复杂,难度高,周期长,采购的材料种类多,需库存,漏水隐患大等等问题,针对此,市场上开发了一款新型的动力输配系统设备-----节能空调机房。
此机房系统是将传统机房中的所有部件进行集成模块化,实行一体化安装的模式。
不仅在施工难度上大大降低了,而且无需库存,漏水隐患大大降低了,还能与主机进行无限联动等等,由此可以看出,节能空调机房实为一款为暖通行业提供一整套的解决方案.总而言之,节能空调机房、水力平衡分配器、多功能水箱与地源热泵的结合为整个暖通系统增加亮点,同时在安装上便捷了很多,施工时间、采购周期都大大缩短了,人工成本也将低了等等。
由此可见节能空调机房与地源热泵的配合是未来暖通行业必然的发展趋势。
4形式地源热泵水源/地源热泵有开式和闭式两种。
开式系统:是直接利用水源进行热量传递的热泵系统。
该系统需配备防砂堵,防结垢、水质净化等装置。
闭式系统:是在深埋于地下的封闭塑料管内,注入防冻液,通过换热器与水或土壤交换能量的封闭系统。
闭式系统不受地下水位、水质等因素影响。
1、垂直埋管--深层土壤垂直埋管可获取地下深层土壤的热量。
垂直埋管通常安装在地下50-150米深处,一组或多组管与热泵机组相连,封闭的塑料管内的防冻液将热能传送给热泵,然后由热泵转化为建筑物所需的暖气和热水。
垂直埋管是地源热泵系统的主要方式,得到各个国家的政府部门大力支持。
2、水平埋管--大地表层在地下2米深处水平放置塑料管,塑料管内注满防冻的液体,并与热泵相连。
水平埋管占地面积大,土方开挖量大,而且地下换热器受地表气候变化的影响。
3、地表水江、河、湖、海的水以及深井水统称地表水。
地源热泵可以从地表水中提取热量或冷量,达到制热或制冷的目的。
利用地表水的热泵系统造价低,运行效率高,但受地理位置(如江河湖海)和国家政策(如取深井水)的限制。
1.5可再生性地源热泵是一种利用土壤所储藏的太阳能资源作为冷热源,进行能量转换的供暖制冷空调系统,地源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。
地表土壤和水体是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳辐射能量,比人类每年利用的500倍还多(地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量);它又是一个巨大的动态能量平衡系统,地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散相对的平衡,地源热泵技术的成功使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为现实。
1.6高效节能地源热泵机组利用土壤或水体温度冬季为12-22℃,温度比环境空气温度表一高,热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高;土壤或水体温度夏季为18-32℃,温度比环境空气温度低,制冷系统冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,机组效率大大提高,可以节约30--40%的供热制冷空调的运行费用,1KW的电能可以得到4KW以上的热量或5KW以上冷量。
与锅炉(电、燃料)供热系统相比,锅炉供热只能将90%以上的电能或70~90%的燃料内能为热量,供用户使用,因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省约二分之一的能量;由于地源热泵的热源温度全年较为稳定,一般为10~25℃,其制冷、制热系数可达3.5~4.4,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普表二通中央空调的50~60%。
因此,近十几年来,地源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及中、北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展,中国的地源热泵市场也日趋活跃,可以预计,该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。
表一:地源热泵与其它加热方式相比的能源消耗情况比较:比较后可得出地源热泵是所有加热方式中最节约能源的。
表三表二:地源热泵空调系统与传统的中央空调系统各方面的特点相比:地源热泵空调系统在各方面都比传统空调系统表现优秀。
表三:300平米别墅,供暖季供暖和生活热水运行费用与其它供暖方式相比:注:表三研究对象为北京的一套高档别墅,面积为300平米。
各种价格参数取自市政府相关部门发布的《2004年度北京能源利用报告》,以及《2006年度北京能源利用报告》,2个年度的能源价格变动较大。
本表按用户每天运行15小时,一个采暖季计算。
1.7优点环境和经济效益显著地源热泵机组运行时,不消耗水也不污染水,不需要锅炉,不需要冷却塔,也不需要堆放燃料废物的场地,环保效益显著。
地源热泵机组的电力消耗,与空气源热泵相比也可以减少40%以上;与电供暖相比可以减少70%以上,它的制热系统比燃气锅炉的效率平均提高近50%,比燃气锅炉的效率高出了75%。
一机多用,应用广泛地源热泵系统可供暖、空调制冷,还可提供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统,特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物。
地源热泵有着明显的优点。
不仅节省了大量的能量,而且用一套设备可以同时满足供热、供冷、供生活用水的要求,减少了设备的初投资,地源热泵可应用于宾馆、居住小区、公寓、厂房、商场、办公楼、学校等建筑,小型的地源热泵更适合于别墅住宅的采暖、空调。
维护费用低并可无人值守地源热泵系统运动部件要比常规系统少,因而减少维护,其系统不是埋在地下就是安装在室内,不暴露在风雨中,机组紧凑、节省空间,也可免遭损坏,更加可靠,延长寿命。
自动控制程度高,可无人值守、远程管理,无需雇佣人员看管。
地源热泵远程监控系统污染小地源热泵的污染物排放,与空气源热泵相比,相当于减少38%以上,与电供暖相比,相当于减少70%以上,真正的实现了节能减排节能减排是减少能源浪费和降低废气排放更多。