关于地源热泵技术在暖通空调中的应用
关于地源热泵技术在暖通空调中的应用
发表时间:
2018-02-26T10:42:10.113Z 来源:《基层建设》2017年第33期 作者: 袁鹏程
[导读] 摘要:地源热泵技术是一种利用浅层地热能源实现制冷和供暖的高效节能空调装置。
山东天元安装工程有限公司 山东临沂 276000
摘要:地源热泵技术是一种利用浅层地热能源实现制冷和供暖的高效节能空调装置。本文主要概述了地源热泵技术,并探讨了地源热
泵技术在暖通空调中的应用。
关键词:地源热泵;暖通;空调;应用
前言:
社会经济的发展推动了人们物质生活的快速发展,人们在生活品质方面的要求也日渐提高,在暖通空调方面的需求也不断增加,并对
其安全性和经济性提出了更高的要求。地源热泵技术是一种最近发展起来的空调供暖方式,具有明显的节能环保特点,在国际上得到了普
遍的运用。
一、地源热泵技术概述
地源热泵技术就是将地热当成热泵装置的热汇或热源,最终实现建筑物的采暖和制冷。它主要是以输入少量高品位能源的形式,完成
低温热源到高温热源的热量转移。在冬季和夏季,可以将地热能当成高温热源和低温热源,在寒冷的冬季就可以将地热调出来取暖或用来
作为热水供应的主要能源。而夏季,则通过把室内热量释放到地层中实现热量转移。此技术具有很多独特的优点:
首先,能实现节能减排的作用。地源热泵技术主要是利用地下浅层地热资源,因此,无需耗费较多的能源就能维持地源热泵空调系统
的正常运转,实现节能降耗。又因为没有使用其他能源,便不会释放温室气体,避免了环境污染的问题。其次,经济高效。地埋管地源热
泵技术无需进行燃烧操作,所需的能源不多,却能提高空调
40%的效率,降低能源消耗和成本花费,实现整个系统的高效运作。再次,可
再生利用。本技术所使用的是地热资源,而这种能源是对太阳能的一种转变利用,而太阳能则是一种可再生能源,因此,可再生利用。最
后,还有环保长效的特点。地源热泵技术在使用时没有燃烧,是相当环保的,不会面临废弃物排放等环境污染问题。
二、地源热泵技术在暖通空调中的应用
2.1
大地耦合热泵
大地耦合热泵主要是将地表浅层土壤作为热量的来源,跟以前的空气热泵技术(ASHP)比较,具有明显优势:地下土壤的温度比较
恒定,又因为土壤可以延缓地表空气温度的变化,所以,大地耦合热泵更适合做热泵装置的热源,还能实现系统的高效运行;此技术将土
壤当成了热源,以土壤替代了传统空调中的冷却塔,最终有效减少了空气污染和热污染。
但是在使用大地耦合热泵时,必须注意土壤的传热性能较差,传热面积较大,且埋设时需要花费较多的成本,当出现故障时不便开展
检修。所以,在具体使用时,必须全面考虑利弊。
(1)直接式与间接式大地耦合热泵
从蒸发器与大地换热形式的不同,大地耦合主要可以分成直接式和间接式两种形式。间接式主要是将盐水溶液或栽冷剂作为蒸发器和
热源之间的热量传递媒介使用,跟直接式相比,可以节省制冷剂的冲灌量、让热泵系统更加灵活,能大大的减少工程量。但是也存在一些
局限性,会加大初投资,并造成额外降温。而在直接式中,蒸发器盘管被埋到了地下,可以减少较多的投资,适合用在家庭热泵系统中。
在安装直接蒸发系统时,要注意:使用
1~2根并列的90m长的3/4钢管当成两缸或者三缸压缩机的地下盘管,以便地下抽热比普通的间接式
系统高。
(2)水平式和垂直式大地耦合热泵
水平热交换管的地下盘管的主要材料是聚乙烯硬塑料管,一般是水平地敷设在土壤中。此技术中的管子敷设深度与塑料管侧间距是必
须重视的参数。吸热地面要跟采暖建筑物靠近,土壤面积的大小要根据土质、含水量与此位置的太阳照射时间来定。塑料管之间的距离越
小,则利用效率越高,但热交换管量更多,所需费用也更多,所以,必须进行技术经济性考虑。土壤中的管群铺设最好分成好几组,要将
单根管长控制在
100m以内,否则会消耗较多的泵功率。
热泵工质往往使用盐水溶液,因为这种溶液即便是在零下l5℃也不会冻结,低温的盐水溶液由土壤吸收热量,再传给热泵装置的蒸发
器,再经过热泵环节,由冷凝器供给热分配系统。再者,水平热交换管的敷设方法还有回流式和串流式等,后者的供液与回流管之间不存
在热交换,有利于换热,具体使用哪种方式应该根据实际的土质与地形来定。垂直热交换管就是其导管垂直安装在土壤中。导管由内外两
根管子组成。外管的下端封闭,内管敞开,直径较小。在径向间距相同的情况下插在外管中。导管深度可达
100m,并随地质、水文条件而
变化。在载热剂向上流动的过程中就吸取了仅靠导管四周的土壤热量。
总之,大地耦合热泵的热交换效果与砂土类型、含湿量、成分、密度和是否均匀紧贴换热面有关,而管材、沙土及地下水会直接影响
传热和使用寿命。
(3)大地耦合热泵有待解决的技术问题
大地耦合热泵主要用地下埋管换热器来吸取土壤的热源,所以,换热器的热源会受到本区域气候和土壤因素的影响。土壤温度的分
布,不但影响着地下埋管的总传热系数,而且影响着大地耦合热泵的使用效率,因此,要针对不同区域的土壤条件使用不同的布置形式与
埋管深度,以便取得较好的传热效果。
2.2
地下水热泵
地下水热泵是地源热泵技术中使用最为广泛的一种,尤其常以地下深井水为热汇或热源实现供热制冷。因为地下深井水常是在深地层
中,又因蓄热与隔热作用的影响,其水温不会因为季节的变化而发生很大的变化,深水井的水温的稳定性更高,对热泵的运行相当有利。
虽然整个水井系统布局紧凑,占地面积小,但是却能够抽取与回灌许多地下水。如果地下水热泵循环设计的好,所需的维护费用就非常
低。而且在地下水回灌到蓄水层之后,其实际地层的含水量仍不变,不会产生地面沉降等问题,运用技术较为成熟。
2.3
地表水热泵
地表水热泵技术就是将河流、池塘和湖泊等地表水作为热源,以供建筑物暖通空调使用的一种热泵技术。相比于温度恒定的地下水,
地表水在温度上变化较大,因此,在在外界温度较低的冬季,要保证足够的供暖热量,需要安装出热泵外的第二套热产生装置,即双联热
泵采暖系统。在用水做热源时地表水热泵可以使用下列方式:
(1)将蒸发器直接安装在地表水中
因为地表水水质较差,往往使用板式热交换器当作蒸发器。使用这种方法虽然装置较易、价格较低,但是在地表水位出现变化时,较
难固定蒸发器,并且需要经常清理蒸发器的表面。除此之外,如果蒸发器泄露部位流出制冷剂,会对热泵造成损坏。
(2)经盐水循环间接应用水的热能
与第一种方法相同这个系统也是将板式热交换器安装到地表水中,但是其流入蒸发器的是盐水溶液而非制冷剂。因为盐水温度较地表
水偏低,因此可以吸取地表水的热量,在盐水把热量传送到热泵之后,温度降低后仍继续吸收地表水的热量,对盐水溶液而言,应使其在
零下
10℃时正常流动。热泵与蒸发器共同组成一个单元,安装在地表水之中的热交换器与热泵的热交换器利用盐水回来连接起来,其中的
盐水溶液经由盐水循环泵来输送,此外还要在回路之中安装膨胀箱。
(3)用泵站抽取地表水并输送至热泵的蒸发器
这一方法只适合加热露天游泳池中的水和大型建筑物中的空调。这个方法所使用的蒸发器是可清洗的管式交换器,要先把地表水经由
细密的格栅引进泵站。温度下降后的地表水需要被重新排入地表水源。在冬季,这一系统需要使用双联热泵采暖装置来完成。
(4)用井积聚经河岸过滤的水并将其输送到热泵蒸发器
这种方法具有经河流过滤的水可以制止蒸发器中污染物的进入的优点,但是所需的成本较高。
参考文献:
[1]
范海涛.浅谈地源热泵技术及其在暖通工程中的应用[J].中国房地产业.2011(4):390.
[2]
胡连营.地源热泵:21世纪最有效的暖通空调技术[J].中国建设信息供热制冷.2012(6).
节能技术在暖通空调安装施工中的应用
节能技术在暖通空调安装施工中的应用随着全球能源消耗量日益增加,国家对能源节约的要求也越来越高。
在暖通空调安装施工过程中应用节能技术,不仅可以减少能源的浪费,降低环境污染,还可以提高建筑的能效,降低建筑使用成本。
下面将重点介绍几种在暖通空调安装施工中常用的节能技术。
1.高效水冷系统高效水冷系统是一种节能的空调系统,可以有效地减少室内使用的电力消耗,同时循环使用水以达到节能的目的。
它利用冷却机组将热量转移到水中,将冷却水带回冷却机组循环利用。
高效水冷系统在制冷效果表现上非常明显,不仅能够完全解决夏季制冷问题,还能有效地提高夏季使用的效率,极大地降低了建筑的能源消耗。
2.智能节能控制系统智能节能控制系统是一种在暖通空调安装施工中常用的技术,它通过结合智能控制器和现代通讯技术,能够实现对建筑物的温度、照明、空调等设备的自动控制,降低能源的浪费。
它可以对每个室内空间的温度、湿度、光照、氧气含量等参数进行监控和调节,以达到最佳的舒适性和随时节能的效果。
3.地源热泵系统地源热泵系统是一种高效的能源利用技术,采用地热能源为建筑物提供供暖,制冷和热水等能源,实现节能环保效果。
在空调安装施工中采用地源热泵系统可以利用地下恒定的温度进行供暖,制冷、热水等方面的利用。
这种系统可以大大降低能源的消耗,提高建筑物的能效。
4.可再生能源使用可再生能源是目前最流行的节能技术之一,在空调安装施工中可以采用太阳能、风能等可再生能源来增加建筑的能效。
在太阳能的利用中,可以采用太阳能集热器,将太阳能转化为热能,从而提供建筑的暖气系统。
此外,还可以利用风能,采用风轮机组将风能转化为电能,为建筑的空调供电。
总结:在暖通空调安装施工中,采用节能技术有助于提高建筑的能效和减少能源的浪费,同时也能够减少环境污染和降低建筑的使用成本。
因此,在目前世界节能环保的形势下,节能技术将成为未来建筑领域的发展方向。
太阳能+地源热泵暖通空调新技术研究
太阳能+地源热泵暖通空调新技术研究摘要:随着低碳环保的理念已经深入人心,人们的环保意识逐渐提升。
在暖通空调新能源以及新技术的开发过程之中,一直以来均是以“绿色、环保”等的理念进行的。
基于这个理念,发明了太阳能和地源热泵暖通空调新技术,这在暖通空调技术方面的发展及探究可以说具有里程碑意义。
本文就是针对太阳能+地源热泵暖通空调创新技术进行简单地研究,首先是对太阳能及地源热泵进行简要地概述茫然和针对这个系统的创新性特点,指出太阳能+地源热泵暖通空调的设计。
关键词:太阳能;地源热泵;暖通空调;新技术0 引言当前时期下,人们的环保意识以及节能意识得到了不断地增强和补偿,在去年提倡的“低碳环保”的口号,这就使得人们更能够感觉到我们赖以生存的地球上现在的资源是极其缺乏的。
那么,这就要求我们需要积极地开发新能源,这也是我们积极地研究方向。
对于暖通空调而言也是如此,我们需要加强对其新技术的探索和研究,要能够真正地以“低碳生活,绿色环保”为根本理念,积极地对新技术进行开发。
目前,关于暖通空调开发出的新技术为太阳能和地源热泵合并的技术,一改传统的暖通空调耗费资源大之缺陷,体现了绿色环保节能的理念,为人们所共同称赞,为社会广泛接受。
本文就是针对太阳能+地源热泵暖通空调创新技术进行简单地研究,首先是对太阳能及地源热泵进行简要地概述茫然和针对这个系统的创新性特点,指出太阳能+地源热泵暖通空调的设计。
1 太阳能+地源热泵概述地源热泵的英文简称为gsh,它作为一个广义的专业术语,是这样的一种系统,即同时对土壤、地表水以及地下水中具有的热源进行最大化的理由。
其运行原理主要为机械蒸汽压缩——制冷进行循环运行的系统。
该系统最大的功效就是可以将热量从地表层排出或者是从地表层吸收热量,这主要是根据内外的温差进行控制的,这就可以有效地节省电的使用,也是非常智能的。
地源热泵主要包括如下四种系统,这四种系统互相影响,互相作用,缺一不可:水平地埋管土壤地源热泵系统、垂直地埋管土壤地源热泵系统、地表水地源热泵系统、地下水地源热泵系统。
地源热泵供热制冷节能环保系统应用研究
地源热泵供热制冷节能环保系统应用研究摘要:近年来,随着时代的发展,人们对居住环境的要求越来越高,对能源的需求量也在不断增多。
“节能减排”成为全球共同的使命和责任。
地源热泵系统的节能控制不是单纯地减少能源的利用,而是提高能源的利用率,减少能源的浪费,根据需求合理使用能源。
因此,对地源热泵系统进行节能运行控制研究具有十分重要的意义。
关键词:地源热泵;供热制冷节能环保系统;应用地源热泵系统作为一种广泛应用的能源转化系统,越来越受到人们的重视,,如今伴随着人们对于环保意识的加强,对于节能发展是将清洁可再生能源作为当前形势下研究的热点问题。
地源热泵的应用既可满足节能的需求,又可利用新型的可再生能源,提供稳定可靠的供能,并且不会受到传统燃料短缺或者价格浮动的影响。
具备节能减排明显效果的优势下,经过多年的工程实践。
地源热泵的应用技术已经相对的成熟可靠,经济性与环保型已在每次的工程项目中得到充分的肯定,具有较强的发展潜力。
1地源热泵技术概述在应用地源热泵技术的供热制冷节能环保系统中,将空调系统的热交换器放置于地下,介质在强度高、密封性好的环路中持续流动,从而实现系统与土壤间的热量交换。
夏季,地源热泵机组将从建筑中吸收的热能转移到地下,实现建筑降温;冬季,地源热泵将土壤中的热量转移到建筑当中,提高建筑环境温度的同时将其内部冷量转移到土壤当中。
2地源热泵的特点及分类2.1地源热泵技术的特点(1)地源热泵在环保效益方面特别显著。
在它的运行维护过程中没有任何固体、液体的废弃物排放。
从这个角度说是没有任何污染,属于零排放零污染。
(2)地源热泵技术属于可再生能源技术。
它是利用了地球表面浅层地热资源作为冷热源进行能量转换的供暖供冷空调系统的。
地表浅层收集了约47%的太阳能量。
可以说是一个取之不尽用之不竭的能源。
(3)地源热泵技术是经济有效的节能技术。
源于地表浅层地热资源温度非常稳定,这就使得地源热泵比传统空调系统运行效率能提高40%左右,于是也能节能与节约运行费用40%左右。
地源热泵空调的应用设计
调系统运行效率要高约 4 % 节能、 0, 运行费用低。 2 地源热泵系 环 系统 。 3 混合循环系统。 () () 混合循环系统的地 下换热器一般按 统可供暖 、 空调 , 可供生活热水 , 还 一机 多用 , 一套系统可 以替 热 负荷来计算 , 夏天所 需的额外 的冷 负荷 由常规 的冷却塔来提
1 .地源热泵系统分类。地源热泵系统按其循 环形式可分 为: 开式循环 系统 、 闭式循环系统、 混合循环系统。() 1开式循环 系统 。开式循环系统是其管道 中的水来 自湖泊、 河流或者竖井 之 中的水源 , 以与闭式循 环相 同的方式 与建筑物交换热量之 在 后, 水流 回到原来的地方或者排放到其它 的合适地点。() 2 闭式 循环系统 。封闭循环系统是指冷 ( 源侧的循环水在机组室外 热)
物 中,在夏天则是将建筑物 内的热能通 过管道送入地 下储存 ;
所用 管道 为高密度聚 乙烯管或其他 防腐管道作为输送 和地源
地源热泵 由于其 技术 上的优势 , 推广这种 技术 有明显的节 热交换器材料 。闭式循环系统是一种 比较稳定可靠 的常规循环
能和 环 保 效 益 , 要 具 有 以下 优 点 : 1 地 源 热 泵 系 统 比 传 统 空 系统, 主 () 对地下水 、 地下环境 没有污 , 一般设计应优先考 虑该循
【 关键词】地源热泵; i ; 节f 环保 ; g 空调
续发展带来 了契机。
,
一
、
引言
随着地源热泵技术 的进步 ,到 2 0 0 0年底 ,美国有超过 4 0
随着经济 的发展和人 民生活水平的提高, 公共建筑和住宅 万 台地 源热泵系统在 家庭、 学校和商业建 筑中使用 。 每年约提
系统通过吸收大地 ( 包括土壤、 井水 、 湖泊等) 的冷热量 , 冬季从 泵系统 的地 下热交换器 、地表水热泵系统的地表水热交换器、 大地吸收热 量, 夏季从 大地吸收冷量 , 由热泵 机组 向建筑物 地 下水热泵系统的水井系统的设计。地下耦合热泵系统最早应 再 供冷供热而 实现节能 ,是一种利用可再生能源 的高效节能、 无 用 在 18 9 9年 1 0月 投 入 运 行 的 上 海 闵 行 开 发 区 办 公 楼
试论热泵在暖通空调中的应用
试论热泵在暖通空调中的应用作者:王丽王金鹏来源:《城市建设理论研究》2013年第17期摘要:近年来,我国的建设事业发展十分迅猛,加强热泵在暖通空调中的应用的研究是十分必要的。
本文作者结合多年来的工作经验,对热泵在暖通空调中的应用进行了研究,具有重要的参考意义。
关键词:热泵,暖通空调,工程设计,应用中图分类号: S972 文献标识码: A 文章编号:目前,随着我国经济的不断发展以及人们生活水平的不断提高,为了满足人们的健康生活和学习,在一些发达国家,供热和空调能耗可占到社会总能耗的25%—30%。
就当前形势来看,我国的能源结构主要依靠矿物燃料,特别是煤炭。
矿物燃料燃烧产生的大量污染物,包括大量SO2 、NO等有害气体成分以及CO2等温室效应气体。
大量燃烧矿物燃料所产生的环境问题已日益成为各国政府和公众的焦点问题。
因此,有效利用广泛存在的低位能源,节约有限的高位能源的热泵技术越来越引起人们的高度重视。
我国建筑能耗占全国总能耗20%左右,建筑能耗中的暖通空调能耗约占其50%-60%,另外制备卫生热水的能耗也在建筑能耗中占有较大比例。
参照发达国家建筑能耗增长的历程,可以预见我国建筑能耗,特别是暖通空调及卫生热水能耗所构成的建筑冷热源能耗占国内总能耗的比重会越来越大。
但能源的来源却受到相应的限制,因此能源将出现短缺,必须采取相应的对策,其中有:(1)采用新的能源,例如:太阳能、风能等等;(2)加强房屋的隔热设施,减少房屋所散失的热量;(3)回收通风装置排风和房屋排水所带走的热量;(4)应用一次能源发电时所排放的热量;(5)通过热泵应用环境热量。
空调所耗热量一般只需要较低的温度,而且这种热量还可以借助于热泵来供应,只要消耗少量的高品位能,就可以得到足以满足房屋制冷或者采暖所需求的温度,目前,在暖通空调工程系统中主要用热泵来提供100℃以下的低温用能,因此,在满足房间采暖耗热方面,热泵是可以作出其重要贡献的。
暖通空调系统在建筑空调节能中的应用刘海兵
暖通空调系统在建筑空调节能中的应用刘海兵摘要:随着我国社会主义市场经济的飞速发展,我国综合国力得到极大的提升,我国各行各业都步入高速发展的阶段。
暖通空调成为建筑中至关重要的基础设施,随着高层建筑数量的不断增长,对于暖通空调的要求也变得越来越高。
建筑暖通空调设计是暖通空调建设的一个重要环节,对于暖通空调的建设与使用影响重大。
但是,目前建筑暖通空调设计还存在不少薄弱环节,使暖通空调在使用的过程中存在安全隐患,能源浪费等诸多问题。
本文主要从提高建筑暖通空调各系统设计的合理性,加强建筑暖通空调的节能设计等方面探讨了提高暖通空调设计水平的有效措施。
希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。
关键词:建筑;暖通空调系统;节能设计引言一般我们讲:暖通空调系统是现代建筑中的重要组成部分,同时也是建筑在使用过程产生能耗的核心环节之一,因此暖通空调系统的节能效果将直接关系到建筑的整体能耗,设计人员必须高度重视暖通空调系统的节能设计工作。
设计人员应简直节能设计的基本原则,并根据建筑的实际情况,合理选择节能型的暖通空调设备,优化暖通空调系统的运行方式,积极采用新型的节能控制装置,并加强对清洁能源以及可再生性新能源的充分利用,全面提高建筑暖通空调系统的节能效果,从而推动我国建筑行业的可持续性发展。
1暖通空调节能设计中绿色理念的应用原则暖通空调节能设计中绿色理念的应用原则主要是三个,首先是节约原则。
节约原则指的不仅是能源的节约,还有成本节约。
在暖通空调节能设计过程中,绿色理念的应用可以降低能源的消耗,降低排放物对环境的影响,还能降低施工中原材料以及运输所产生的费用,合理管控施工成本,提升企业的经济效益。
其次是回收原则。
暖通空调在设计中会使用很多零部件,这些部件使用一段时间后会出现损坏。
工作人员要拆卸和更换,清洗之后的零部件可以被二次回收,应用到其他设备上,这样不仅提升了零部件的使用效率,也降低了成本的支出。
最后是循环利用原则。
暖通空调知识:别墅地源热泵的优点有哪些[工程类精品文档]
暖通空调知识:别墅地源热泵的优点有哪些[工程类精品文档]本文内容极具参考价值,如若有用,请打赏支持,谢谢!1.别墅地源热泵技术高效:一般空调对着空气换热称为风冷热泵,缺点在于天气炎热或者寒冷最需要冷量或热量时效率反而下降。
地温一年四季基本恒定在16℃左右,略高于该地区平均温度1到2度,使得热泵无论在制冷或制热工况中均处于高效率点。
2.别墅地源热泵技术节能省费用:冬季运行时,COP约为4.2,即投入1KW电能,可得到4KW的热能,夏季运行时,COP可达5.3,投入1KW电能,可得到5KW的冷量,能源利用效率为电采暖方式的3-4倍;并且热交换器不需要除霜,减少了结霜和除霜的用电能耗。
比常规空气源空调节能50%左右。
3.别墅地源热泵技术环保:供热时没有燃烧过程,避免了排烟污染,供冷时省了冷却塔,避免了噪音及霉菌污染。
4.别墅地源热泵技术舒适:因为地源热泵机组供冷暖时都是通过冷热水经风机旁管(或地板管、墙埋管)交换完成的,所产生的冷气和暖气(或辐射热)比常规空调的要更柔和的多,热不易感冒。
5.别墅地源热泵技术节省占地面积:省去了冷却塔、锅炉及与之配套的煤棚和渣场,节省了土地资源,产生附加经济效益,并改善了建筑物的外部形象。
6.别墅地源热泵技术安全:无燃烧设备,从而不存在爆炸、失火和中毒的隐患。
7.别墅地源热泵机组寿命长:热泵机组长期在良好的低温井水(16℃)下进行热交换工作,可大大延长机组寿命。
8.别墅地源热泵一机多用: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。
9.别墅地源热泵技术可再生:土壤有较好的蓄热性能,冬季通过热泵将大地浅层的低位热能提高对建筑供暖,同时蓄存冷量,以备夏用;夏季通过热泵将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温,同时蓄存热量,以备冬用,保证大地热量的平衡。
10.别墅地源热泵技术可分区控制:中央空调享受的档次,又可达到单体空调局部控制的效果,不存在大马拉小车。
关于地源热泵应用的几个问题
关于地源热泵应用的几个问题摘要:对地源热泵系统工作运行原理、管路基本组成、分类形式以及其它一些技术特点等几个方面进行论述,通过分析与研究得出地源热泵是一种高效节能环保空调技术在我国应适度合理开发利用,并对其应用前景进行了探讨。
关键词:地源热泵;空调;节能由于我国建筑业的不断发展,建筑能耗每年都在增加,随着国家对环保和节能技术日益重视,所以地源热泵技术在暖通空调实际工程中得到越来越广泛应用。
本文对地源热泵系统的工作运行原理、管路基本组成、分类形式以及其它一些技术特点等几个方面进行论述,并通过小型地源热泵实验装置实际运行工况分析研究,得出地源热泵是一种高效节能环保空调技术,在我国应适度合理开发利用,并对其应用前景进行了探讨与展望。
1 地源热泵系统工作运行原理及管路基本组成地源热泵是空调制冷热泵机组的一种形式,它是通过热力学第二定律逆卡诺循环原理实现运行的。
制冷剂工质在压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器四大制冷部件中不断往复循环工作,并通过四通换向阀根据室外季节变换和室内不同要求进行转换,以实现冬夏两用的空调制冷机组。
因为地表浅层土壤温度波动变化范围较小且温度相对恒定,通过地埋管装置在冬季空调供暖时从土壤中取热,经过地源热泵机组提升后可以给空调系统末端用户供暖。
同理在夏季空调供冷时,空调系统可以将建筑物内的得热量通过地源热泵机组装置转移释放于室外浅层土壤中以备建筑物冬季供暖时使用,并且平时还可以供给用户生活用热水,所谓一机三用。
地源热泵机组管路系统一般由设置在建筑物内空调用户末端水管路系统,空调机房内的热泵机组制冷剂内循环系统、建筑物室外侧地埋管水管路外循环系统组成。
地源热泵机组特点是室外侧水循环管路是由埋设于浅层土壤层中的高密度聚乙烯塑料盘管构成,其此时相当于动力工程换热器装置,从而代替了传统暖通空调设备冷却塔、采暖锅炉等。
2地源热泵系统的管路地下埋管分类形式目前在实际暖通空调工程中地源热泵地埋管大多采用高密度聚乙烯塑料管,以前地源热泵工程中地埋管常使用金属管材,由于其抗腐蚀性能差、使用寿命短、造价高、不节能和环保,尽管有导热效果好等优点,现在基本上工程中已经不再使用了。
土壤源热泵在暖通空调中的节能应用
土壤源热泵在暖通空调中的节能应用孙莹【期刊名称】《建筑节能》【年(卷),期】2016(44)4【摘要】土壤源热泵系统是利用可再生清洁能源,提高能源利用率,来降低能耗的有效方法,地热能相对稳定的温度使水温受环境影响较小,可一机多用——采暖、空调、生活热水,三位一体,并在全年都能维持高效、稳定运行。
土壤源热泵设计需经过岩土热响应试验,确定土壤热物性,通过全年动态负荷计算,保证系统总放热量与其总吸热量平衡。
系统运行采用变流量控制,降低运行能耗。
%Soil source heat pump system can improve energy utilization by using the renewable clean energy. It is an effective way to reduce the energy consumption. The relatively stable temperature is less affected by the environment. It will realize a multi -purpose, heating, air conditioning, hot water, and maintain efficient and stable operation in the year. The soil source heat pump is designed to be tested by the thermal response test, and the soil thermal property is determined by the dynamic load calculation. To ensure the total heat of the system and its total heat absorption, it uses variable flow control to reduce the operation energy consumption.【总页数】4页(P29-31,35)【作者】孙莹【作者单位】天津市勘察院,天津 300191【正文语种】中文【中图分类】TU831【相关文献】1.技术创新驱动产业发展——全国暖通空调与热泵产业发展高峰论坛暨中国建筑节能协会暖通空调/地源热泵专委会年会2.土壤源热泵的节能应用3.地源热泵中央空调系统中的节能应用4.水源热泵在建筑中的节能应用5.2015年全国暖通空调与热泵产业发展高峰论坛暨中国建筑节能协会暖通空调/地源热泵专委会年会在南京召开因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
浅谈地源热泵技术的发展及应用
浅谈地源热泵技术的发展及应用【摘要】本文系统介绍了地源热泵空调系统的发展历史,工作原理以及特点等。
【关键字】地源热泵;工作原理;发展应用1 基本概念地源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地能,包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
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4.0~4.4,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中央空调的50~60%。
因此,近十几年来,尤其是近五年来,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。
2 地源热泵工作原理地源热泵则是利用水源热泵的一种形式,它是利用水与地能(地下水、土壤或地表水)进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源,冬季把地能中的热量“取”出来,供给室内采暖,此时地能为“热源”;夏季把室内热量取出来,释放到地下水、土壤或地表水中,此时地能为“冷源”。
地源热泵供暖空调系统主要分三部分:室外地能换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系统。
其中水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,水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。
地源热泵同空气源热泵相比,有许多优点:2.1 全年温度波动小。
冬季温度比空气温度高,夏季比空气温度低,因此地源热泵的制热、制冷系数要高于空气源热泵,一般可高于40%,因此可节能和节省费用40%左右。
2.2 冬季运行不需要除霜,减少了结霜和除霜的损失。
2.3 地源有较好的蓄能作用。
3 地源分类地源按照室外换热方式不同可分为三类:1.土壤埋盘管系统,2.地下水系统,3.地表水系统。
