浅谈地源热泵在暖通空调中的应用

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暖通空调设计中地源热泵的应用论文

暖通空调设计中地源热泵的应用论文

暖通空调设计中地源热泵的应用论

本文旨在探讨暖通空调设计中地源热泵的应用。

地源热泵是一种利用地下热能的新型能源技术,它可以根据周围环境的温度,从地下获得热能和冷能。

地源热泵具有高效、节能、环保等特点,因此在暖通空调系统设计中有着广泛应用。

首先,地源热泵可以提高暖通空调系统的能效。

传统的空调系统需要能耗较高的制冷剂循环来制冷,在制冷剂流通过程中产生大量的能量浪费。

而地源热泵通过废气利用,从地下获取热能,将其转化为冷热两用,满足室内温度控制的需要,同时避免了环境能源浪费,降低了能源成本。

其次,地源热泵可以提高室内空气质量。

在传统的空调系统中,由于制冷剂流通过程中容易产生冷凝物,容易滋生细菌和霉菌,从而导致室内空气污染。

地源热泵利用地下热能,将其利用成电能,利用电能来供应热源,制冷剂的流通减少,自然也会减少污染物的产生,提高空气质量。

此外,地源热泵对环境保护具有积极的作用。

地源热泵制冷剂的流通次数较少,也因此减少环境污染。

同时,由于地下热能的可再生性,也会降低对能源的消耗,成为环保中不可替代的资源。

最后,地源热泵具有一定的装饰性。

地源热泵不会影响建筑物的外观,只需要寻找合适的场地即可安装,并且可以配合建筑物的造型,操作简便,不需要过多的耗费人力。

综上所述,地源热泵在暖通空调设计中的应用是十分必要的。

它不仅能够提高能效,保障室内空气质量,对环境保护发挥重要作用,同时也可以美化环境,提高建筑物的整体档次。

在未来的设计中,地源热泵应该会得到越来越广泛的应用。

地源热泵技术在暖通空调中的应用

地源热泵技术在暖通空调中的应用

地源热泵技术在暖通空调中的应用摘要:随着人们生活水平的不断提高,对生活当中的要求也越来越多,暖通空调作为建筑行业在进行施工过程当中必须的一种设施,不但能够为人们带来更加舒适的居住环境,同时也很大程度的避免了能源浪费的现象出现,帮助人们能够使用更多其他的能源来代替电能的损耗。

地源热泵技术就是一项对暖通空调进行改革的技术,对于暖通空调的能源节约方面带来更好的提升,不但减少了对环境的破坏,同时使暖通空调的发展空间更加广阔。

本文主要针对地源热泵技术在实际暖通工程技术中应用的意义进行论述。

首先先对地源热泵技术运作原理和运作特点进行全面的分析;其次对地源热泵技术优势特点对暖通技术工程项目中作用进行阐述,最后对地源热泵技术的在暖通工程应用中存在的问题进行分析,并给出相应的整改措施。

本文仅供参考。

关键词:地源热泵;暖通空调;应用1、地源热泵技术的特点与优势1.1地源热泵具体包含如下几个类型:(1)地表水地源热泵技术.(2)地下水地源热泵技术以及地埋管地源热泵技术。

从目前的调查数据分析可以发现,地源热泵技术在目前的市场中应用较为普遍,并且广受好评。

基于此,本文重点分析地源热泵技术的应用实际情况,深入了解该技术的优点,并且了解其在建筑工程项目中室内空调系统的应用,从而可以促进该技术的深层次利用,全面改善人们的生活环境,也能够起到节能降耗的作用[1]。

1.2地源热泵技术的特点地源热泵技术是一种比较先进的技术,是近年来才研发和应用的室内供热技术,对于改善人们的生活质量有着非常重要的作用,并且可以满足现代社会发展的需要,并且被大量的应用到现实生活中。

(1)地源热泵技术具备节能降耗的特点地源热泵技术在实践应用中可以通过地源热量从而提升资源利用率,能够达到节能降耗的目的,并且可以满足人们日常生活的需要,可以有效的节约能源,提升能源利用率,最终实现可持续发展。

(2)地源热泵技术具有环保长效的特点地源热泵技术在应用过程中,由于对能源的消耗量较低,同时还可以有效的实现了空调系统的作用。

地源热泵技术在暖通工程中的应用

地源热泵技术在暖通工程中的应用

地源热泵技术在暖通工程中的应用摘要:地源热泵技术以其高效利用能源、环保减排、可持续发展和广泛适用性等优势,成为当今暖通工程领域广泛应用的技术之一。

通过进一步推广和优化,地源热泵技术有望在未来发挥更大的作用,促进能源节约和环境保护。

关键词:地源热泵技术;暖通工程;应用引言随着节能环保意识的增强和能源消耗的增加,寻找一种高效且环保的暖通工程技术变得尤为重要。

地源热泵技术作为一种可持续利用地热能源的技术,具备了显著的优势。

地源热泵技术是一种高效的能源利用技术,在暖通工程领域具有广泛的应用前景。

1、地源热泵技术的基本原理和优势1.1原理地源热泵技术是一种利用地下土壤或地下水中的地热能源进行能量转换的技术。

其基本原理是通过地热能的吸收和释放,实现建筑物供暖、制冷和热水供应等功能。

地源热泵系统由地埋管道、换热器、压缩机和控制系统组成。

地下埋设的管道通过导热液体与土壤或地下水进行热交换,吸收地下的热能。

然后,通过压缩机对吸收的热能进行加热,将其传递给建筑物的供暖、制冷或热水系统。

同时,通过循环系统将冷却后的液体重新引入地下进行再次热交换,实现能量的回收和循环利用。

1.2优势1.2.1能源高效利用地源热泵技术利用地下稳定的温度资源,具有高效利用能源的优势。

相比传统暖通系统,地源热泵系统能够以较低的能耗提供相同的舒适温度。

这是因为地下温度相对稳定,地热能的供应源源不断,可以充分利用环境能量。

1.2.2环保减排地源热泵技术是一种清洁环保的能源利用方式。

使用地热能源作为热交换介质,避免了直接燃烧传统能源所产生的废气和二氧化碳排放。

同时,地源热泵系统也无需使用燃油或天然气等化石能源,减少了对非可再生能源的依赖,有利于节约资源和减少环境污染。

1.2.3可持续发展地源热泵技术具备可持续发展的特点。

地热能源是一种可再生能源,不会被人类活动的消耗而枯竭。

通过合理设计和管理,地源热泵系统可以长期稳定运行,并为建筑物提供持续的供暖、制冷和热水服务。

地源热泵在暖通空调中的运用

地源热泵在暖通空调中的运用

地源热泵在暖通空调中的运用摘要】随着国民经济水平的不断提升,建筑行业的发展也是如日中天,在建筑室内设计中,暖通空调是重点项目,对室内温度、室内空气环境的协调起着关键作用,为人们提供了更高品质的居住体验。

地源热泵具有热稳定、节能环保、安全等特点,被广泛应用在暖通空调中。

【关键词】暖通空调;地源热泵;运用前言随着科学技术和社会经济的不断发展,我国的暖通空调行业也迅猛发展起来,暖通空调开始走进平常百姓家。

一直以来,人们对于空调的安全性、可靠性以及舒适性比较重视,所以,地源热泵在暖通空调中的推广和普及也就成为了必然趋势。

然而,地源热泵的普及也为其使用、检修和维护带来了新的更高的挑战,因此,我们应该加强对其结构原理的认识,普及检修知识,为其运用以及人们安全舒适的进行生产生活打下良好的基础。

1地源热泵简介“地源热泵”这一概念最早由瑞士专家提出,但是这项技术的兴起却是在英国和美国。

暖通空调设计中的地源热泵系统是将空调系统的蒸发器或者冷凝器埋在地下,并通过水介质与土壤进行热交换,因此在炎热的夏季,地源热泵系统可以将热量贮存起来,共建筑物冬季供暖使用,在寒冷的冬季,地源热泵系统可以将冷能量贮存起来,供建筑物夏季制冷使用。

地源热泵系统的能量来源是大地,因此在暖通空调中使用这一技术可以大大降低能源的消耗量,并减少对环境的污染。

2地源热泵系统的特点地源热泵是一种利用地下水、土壤、地表水等浅层地热能源,实现制冷或者供热的高效节能系统,在实际应用中,地源热泵通过将传统空调系统中的蒸发器或者冷凝器埋入地下的方法,利用相关的中间介质,形成相对封闭的环路,以大地为载体进行循环流动,最终实现与大地的热交换,达到制冷、供热或者调解空气的目的。

与传统空调系统相比,由于地源热泵的热能主要来自大地,所以可以有效减少能源的消耗,实现节能减排的目标。

地源热泵的主要特点可以概括为如下几点:2.1 经济性地源热泵系统虽然也需要使用空调,但相对传统空调系统而言,供热和制冷的运行费用可以有效减少30%—45%,除此之外,地源热泵的能量主要来自大地,对电能的依赖小,能耗小,经济优势十分突出。

地源热泵技术在暖通空调节能中的应用

地源热泵技术在暖通空调节能中的应用

地源热泵技术在暖通空调节能中的应用地源热泵技术是一种利用地球热能进行空调供暖和制冷的技术。

它是利用地下埋设的地源热交换器来控制室内温度的技术。

地球的热能是一种无限的资源,而且地下温度较为稳定,因此地源热泵技术具有很大的应用前景。

地源热泵系统由三部分组成:地源热泵主机、地源热交换器和室内机组。

地源热泵主机是核心部件,它利用地下的热能进行制冷和供暖。

地源热交换器是连接地源热泵主机和地下热泵管道的部件,它可以将地下的热能传递给地源热泵主机。

室内机组则是用于控制室内温度的部件。

1. 节约能源:地源热泵技术利用地球的热能进行空调供暖和制冷,不需要消耗传统能源,如煤、油、电等,因此可以大大减少能源的消耗。

根据统计数据,地源热泵技术可节约能源达到30%以上。

2. 环保节能:地源热泵技术不仅能大幅度减少能源的消耗,还能减少对环境的污染。

由于不需要燃烧煤、油和天然气等化石燃料,可以减少二氧化碳和其他有害气体的排放,对于改善室内空气质量和减少环境污染具有积极的作用。

3. 热力平衡:地源热泵技术利用地下温度较为稳定的特点,能够使室内空调系统的热量平衡得到良好的保证。

地下温度一般都比较稳定,不受室外气温的影响,使得地源热泵技术在夏季制冷和冬季供暖时能够提供稳定、舒适的室内温度。

4. 长期盈利:由于地源热泵技术具有很高的节能和环保性能,因此在长期运行中能够实现较高的经济效益。

尽管地源热泵设备的投资较高,但由于其长期运营的节能效果和可靠性,通常可以在几年内收回投资成本,并逐渐实现盈利。

地源热泵技术在暖通空调节能中具有很大的应用潜力。

随着人们对能源的节约和环境保护意识的增强,地源热泵技术将会得到广泛应用。

它不仅能够为用户提供舒适的室内环境,还能减少能源消耗、降低环境污染,实现可持续发展。

地源热泵技术在暖通空调中的应用

地源热泵技术在暖通空调中的应用

地源热泵技术在暖通空调中的应用地源热泵是我国倡导使用的环保节能产品。

随着我国经济社会的发展。

环境问题与能源紧缺日益严重,这一现状使得开发浅层地热能。

使用热泵技术来解决供热与制冷问题的热潮得以大规模兴起。

1 地源热泵技术简述地源热泵,就是把传统空调的冷凝器或蒸发器直接埋入地下,使其与大地进行热交换,或是通过中间介质(通常是水)作为热载体,使中间介质在封闭环路中通过大地循环流动,从而实现与大地进行热交换的目的。

也就是说,地源热泵是以大地为热源对建筑物进行空气调节的设备。

冬天通过热泵将大地中低位热能提高品位对建筑供暖,同时储存冷量,以备夏用;夏季通过热泵将建筑内的热量转移到地下,对建筑进行降温,同时储存热量,以备冬用。

地源热泵具有一些独特的优点:1.1 环保长效该技术未利用其它相关资源,同时也无燃烧,不会因排放废弃物污染环境。

此外,该技术可全年循环利用,在冬季时,可从地下获取热能,在夏季时,又可向地下进行能量的释放,以此循环,使地下温度始终保持在一个平衡状态下,可实现长期且有效的应用。

1.2 可再生能源的利用由于该技术所应用的资源为地热资源,而这种地热资源其实就是指地能,简而言之,就是变相利用太阳能。

由于太阳能为一种用之不竭且取之不尽的再生资源,因此也可将地源热泵技术看作为可再生能源利用技术。

1.3 节能减排该技术主要利用地下浅层中的地热资源,因此不需消耗过多能源,就可确保地源热泵系统始终处于一种稳定的工作状态。

据相关统计数据显示。

近十年来其在世界以每年大于20%的速度增长,与别的常规供暖技术节能的50~60%相比。

其是在供暖与制冷中节能环保的重要技术选择。

此外其运行费用较低,能够降低30~70%的供暖与制冷费用。

在现代都市中节能环保的地源热泵技术将成为人们供暖制冷的理想选择。

该技术利用清洁能源来代替以往燃煤的供热方式,在其系统内没有燃烧设备,不会出现CO等一系列的有毒气体,同时在建筑物内用水作循环介质,不会存在氟利昂泄露破坏大气臭氧层问题。

试论地源热泵技术在暖通空调中的应用

试论地源热泵技术在暖通空调中的应用摘要:暖通空调节能设计是绿色建筑建设中的基础内容,为了减少暖通空调设计中资源能源的应用,应用了多种绿色施工技术。

地源热泵技术在暖通空调系统中应用较为普遍,技术应用期间的节能效果比较好,想要将技术的应用效果更好的体现出来,也需要对地源热泵技术进行改进和优化,掌握技术的应用原理,注意技术应用期间的关键点,实现地源热泵技术的科学运用,为暖通空调系统的稳定运行提供基础支持。

关键词:地源热泵技术;暖通空调;应用原来建筑工程中的暖通空调系统在运行期间需要消耗大量的能源。

建筑工程数量在不断增加的过程中,所需的资源能源量也越来越多。

地源热泵技术在应用期间,可以应用可再生能源为建筑工程供暖和制冷,将电力能源转化为供暖和制冷所需的能源,能源的消耗量比较低,对行业的可持续发展有着促进作用,实现能源的合理应用,有助于生态环境的平衡发展。

将其广泛应用到暖通工程中对建筑行业的节能建设有着重要意义。

一、地源热泵技术的应用特点1、对周围环境的污染小地缘热泵技术在使用期间主要是应用电能来开展后续工作,可以代替以往应用的不可再生能源,不用通过燃烧等方式来进行能源的供应,不但可以促进资源能源的科学应用,也可以降低对环境造成的影响。

这类技术在实际应用时,不会受到时间和空间的限制,在任何工作环境中都可以正常应用。

比如在比较寒冷的季节里,地缘热泵技术的应用可以为暖通空调系统提供能源;在比较炎热的季节里,也可以将地下能源应用到空调制冷系统中,为整栋建筑提供适宜的温度,不会受到环境的因素的影响。

2、可再生能力强地源热泵技术主要应用的是清洁能源,在实际应用时,如果技术施工人员可以熟练应用该技术,根据施工需求对技术进行科学调整,可以实现清洁能源的有效应用,确保技术可以循环利用。

地源热泵技术在应用期间主要是以太阳能这类的能源为基础,这类能源都是可再生能源,可以进行持续供应,让地源热泵技术可以长久、稳定的应用,同时减少了其他能源的消耗,有助于国家的节能建设。

地源热泵在暖通空调设计中的应用

地源热泵在暖通空调设计中的应用摘要:建筑暖通空调系统是公认的能源消耗较大的系统,也是导致建筑能耗不断上升的主因,结合目前实际情况来看,为有效控制暖通空调系统的能耗问题,减少环境污染,可将地源热泵技术应用其中,利用该技术对系统结构加以优化调整,实现能源的科学处理。

基于此,对地源热泵在暖通空调设计中的应用进行论述与分析。

关键词:地源热泵;暖通空调;设计应用1地源热泵系统概述地源热泵在暖通空调设计中的关键技术是根据水和土壤环境在地下进行传热。

在一年的运行期间,可以实现热量平衡,以保持室温的平衡,从而使地源热泵系统在高温天气下可以储存大量热量,在冬季可以为建筑提供适度的热原,以满足冬季热量的要求;在寒冷的冬天,地源热泵可以将空调储存在空气中,并在夏天释放出来进行冷却。

地源热泵系统的能量来自地面,因此工艺设计基本上在地下进行,这大大减少了对环境的污染。

此外,使用季节性的动能储存可以减少电能的消耗。

在地源热泵工作系统中,主要包括自然通风、制冷、供暖等。

排风系统是将室内外发电机组连接起来,吸收室外新鲜空气,并排出室内空气质量,进行通风,达到自然通风的实际效果,所有制冷机组的基本原理是利用冷热交替转换设备,根据风扇盘实现房间制冷的效果,加热系统软件用于房间的除霜和加热。

实际的供暖效果是通过地板供暖系统实现的。

此外,如果室内湿度严重,可以使用蒸发装置来降低温度,冷却空气中的水,消除湿气。

2地源热泵系统的特性2.1清洁度地源热泵系统的运行通常通过电磁能的供应来实现,热量直接从地面获得。

因此,在运行过程中不存在着火和放热反应的可能性,不会造成更多的污染物,减少对外部环境的影响。

此外,在相对成熟的系统中,水源热泵不需要配备外部软件机和封闭式冷却塔,因此不需要担心放热反应中的生态环境。

2.2能源效率地源热泵系统在具体运行中具有较高的能效。

例如,在寒冷的冬季,外部温度相对较低,基本条件对热量的需求较高。

然而,地源热泵系统可以将温度维持在12℃~22℃,建成的循环系统可以保证热质量,从而不会造成较大的转化差异,提高整个系统的能源效率。

探讨地源热泵技术在暖通空调节能中的应用

探讨地源热泵技术在暖通空调节能中的应用地源热泵技术是一种利用地下热能进行空调供暖和制冷的节能技术。

其原理是通过地下热能的吸收和释放来达到调节室内温度的目的。

地源热泵技术的核心是利用地下热能进行能量转换。

地下热能的温度相对稳定,无论是夏天还是冬天,地下的温度都比较恒定,通常在10~20摄氏度之间。

地源热泵系统利用地下热能,通过地下热交换器来实现空调系统的调节。

地源热泵系统主要由地热采暖系统和地热制冷系统两部分组成。

在采暖系统中,地下热能通过地热采暖器吸收到热泵中,经过蒸发器的蒸发过程,吸收室内热量,然后经过压缩机的压缩过程,提高温度并释放到室内供暖。

在制冷系统中,地下热能通过地热制冷器吸收到热泵中,经过蒸发器的蒸发过程,吸收室内热量,然后经过压缩机的压缩过程,提高温度并释放到室外进行制冷。

1. 高效节能:地源热泵技术利用地下热能进行能量转换,高效利用可再生能源,能够节约大量的能源消耗,实现能源的可持续利用。

2. 环保低碳:地源热泵技术不产生排放物,不会对大气环境造成污染,具有很低的碳排放量,符合当前低碳环保的发展方向。

3. 稳定可靠:地下热能温度相对稳定,不受季节和气候变化的影响,地源热泵系统运行稳定可靠,不会受外界温度和气候波动的影响。

4. 舒适度高:地源热泵系统能够根据室内需求自动调节供暖和制冷,温度控制精准,能够提供舒适的室内环境。

5. 综合运营成本低:地源热泵系统初期投资较高,但长期运营成本较低,能够实现长远的节能效益,节省能源和运维成本。

在实际应用中,地源热泵技术可以用于各种建筑和场所的暖通空调系统,例如住宅、商业建筑、办公楼、医院、学校等。

地源热泵技术适用于任何地区的气候条件,无论是寒冷的北方地区还是温暖的南方地区,都能够高效稳定地运行。

暖通空调设计中地源热泵的应用研究

暖通空调设计中地源热泵的应用研究隨着建筑行业的发展,室内装修设计行业迎来了“春天”,但人们对室内装修设计要求提高,也给装修设计行业提出了挑战。

暖通空调是室内装修设计的重点环节,将地源热泵应用于其中,可以增强室内温度调节的灵活性,提升室内空间的宜居性,进而优化室内居住体验感。

在此基础上,本文将重点分析地源热泵的优势,探索其应用策略,为暖通设计提供参考。

标签:暖通空调设计;地源热泵;应用策略相比传统空气源热泵而言,地源热泵具有灵活性、环保性等特征,其不仅可以节省供暖成本,还具有环保价值,供暖效果非常显著。

但是,根据调查显示,在地源热泵实际应用中,仍然存在一些问题,如:供暖失衡、设计不合理等等,严重影响了地源热泵应用效果。

因此,如何充分发挥地源热泵的优势,如何满足人们日益增长的供暖需求,成为暖通设计改革创新的关键。

1、地源热泵的应用现状分析随着社会经济的发展,人们经济收入日益增加,对生活品质和要求提高,尤其是对生活居住区域的供暖舒适度越来越重视,这无形中增加了室内暖通设计的压力。

在这样的时代背景下,将地源热泵应用于暖通系统,既符合时代发展要求,也是提升供暖舒适性、灵活性的有效途径。

但是,在地源热泵实际应用中,由于地区环境条件的差异,如:土地热量程度不均衡,给地源热泵供暖造成了不利影响。

例如,南方地区地表热能充足,地源热泵可以储存大量热量,保障暖通空调运行稳定性。

但是,北方地区气候干冷,其供暖需求市场大,这会导致热量消耗大,长此以往会引起土壤温度失衡问题,供暖稳定性也得不到保障。

由此可见,想要保障地源热泵供暖质量,必须充分考虑地区特征、气候环境等因素,优化暖通空调设计,有效改善热量失衡问题。

2、地源热泵供暖应用优势分析2.1有利于提高供暖经济效益相比传统室内空调而言,地源热泵的冷却效果和供热效果更佳,既可以提升供应空间舒适度,也能控制经济成本,有利于提高整体经济效益。

从制冷角度来看,地源热泵制冷温度远远低于室内空调系统,而从供暖角度来看,地源热泵主要依靠电能,供暖效果佳、能源消耗低,总体消耗是传统供暖系统的1/3。

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浅谈地源热泵在暖通空调中的应用 姓名:郝凯睿 学号:1132620326 班级:1326203 摘要:从地源热泵技术的原理和分类着手,了解地源热泵在暖通空调中的优点与缺点。通过对比地源热泵与空气源热泵各方面特性,指出地源热泵是节能环保型暖通空调技术,大有发展前景。

关键词:地源热泵;暖通空调;发展前景 Application of ground source heat pump in the HVAC field

Abstract: Proceed from the principle and classification of ground source heat pump technology, understanding the advantages and disadvantages of ground source heat pump in HVAC. Through the comparison of the ground source heat pump and air source heat pump in all aspects of characteristics, pointing out that the ground source heat pump is an energy-saving and environmental protection type HVAC technology, with great development prospect.

Keywords: ground source heat pump; HVAC; development prospects

0引言 为了创造舒适的室内空调环境,必须消耗大量的能源。暖通空调能耗是建筑能耗中的大户,居统计,在发达国家暖通空调能耗占建筑能耗的65%,以建筑能耗占总能耗的356%计算,暖通空调能耗占总能耗的比例竟高达22.75%,由此可见建筑节能工作的重点应该是暖通空调的节能。 从1995年的《建筑部建筑节能“九五”计划和2010年规划》到2006年的《国家十一五规划》,我国的建筑节能工作取得了丰硕的成果:全国单位国内生产总值(GDP)能耗结束了连续三年的持续攀升,转为下降1.23%,而且建成了几十个国家和国际示范工程。 但是近几年全国每年新增建筑达16~19亿平方米,能达到采暖节能设计标准的还不到30%,更何况有的工程设计达到建筑采暖节能标准,在实际中根本达不到。 到2020年,我国新增城镇民用建筑面积量将会达到150亿平方米, 所以我国的建筑要实现可持续发展,必须首先考虑建筑市场上能源供需之间矛盾和建筑能源节约问题。 如果我国不采取有效的建筑节能措施,到2020年我国增加的建筑能耗将会达到目前建筑总能耗的1.3倍。如果仅仅依靠目前我国大部分地区50%和少数城市65%的通常的建筑节能目标,根本无法满足建筑节能的可持续发展要求,到2020年,建筑能耗依然巨大。因此,我国的建筑节能任务艰巨。 清洁无污染的地热则是一种可利用的、适宜的新能源之一。地热是来自地球内部的一种能量资源。地球上火山喷出的熔岩温度高达1200℃~1300℃,天然温泉的温度大多在60 ℃以上,有的甚至高达100 ℃~140 ℃。这说明地球是一个庞大的热库,蕴藏着巨大的热能。这种热量渗出地表,于是就有了地热。根据温度的高低可对其进行分类:高于150℃的属于高温地热资源:处于90℃~150℃之间的是中温地热资源:而低于90℃的是低温地热资源。高温地热可用于发电,而低温地热则可以用于暖通空调领域,地热泵技术正是该领域地热利用的具体体现。

1 热泵 热泵(Heat Pump)是一种将低位热源的热能转移到高位热源的装置,也是是全世界倍受关注的新能源技术。它不同于人们所熟悉的可以提高位能的机械设备——“泵”;热泵通常是先从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能,经过电力做功,然后再向人们提供可被利用的高品位热能。 热泵装置的工作原理与压缩式制冷是一致的遵循逆卡诺循环。在小型空调器中,为了充分发挥它的效能,在夏季空调降温或在冬季取暖,都是使用同一套设备来完成的。在冬季取暖时,将空调器中的蒸发器与冷凝器通过一个换向阀来调换工作。

由图中可看出,在夏季空调降温时,按制冷工况运行,由压缩机排出的高压蒸汽,经换向阀(又称四通阀)进入冷凝器,制冷剂蒸汽被冷凝成液体,经节流装置进入蒸发器,并在蒸发器中吸热,将室内空气冷却,蒸发后的制冷剂蒸汽,经换向阀后被压缩机吸入,这样周而复始,实现制冷循环。在冬季取暖时,先将换向阀转向热泵工作位置,于是由压缩机排出的高压制冷剂蒸汽,经换向阀后流入室内蒸发器(作冷凝器用),制冷剂蒸汽冷凝时放出的潜热,将室内空气加热,达到室内取暖目的,冷凝后的液态制冷剂,从反向流过节流装置进入冷凝器(作蒸发器用),吸收外界热量而蒸发,蒸发后的蒸汽经过换向阀后被压缩机吸入,完成制热循环。这样,将外界空气(或循环水)中的热量“泵”入温度较高的室内,故称为“热泵”。 2 热泵分类 2.1空气源热泵 以空气作为“源体”,空气源热泵,通过冷媒作用,进行能量转移。目前的产品主要是家用热泵空调器、商用单元式热泵空调机组和热泵冷热水机组。热泵空调器已占到家用空调器销量的40—50%,年产量为400余万台。热泵冷热水机组自90年代初开始,在夏热冬冷地区得到了广泛应用,据不完全统计,该地区部分城市中央空调冷热源采用热泵冷热水机组的已占到20—30%,而且应用范围继续扩大并有向此移动的趋势。 2.2水源热泵 以地下水作为冷热"源体",在冬季利用热泵吸收其热量向建筑物供暖,在夏季热泵将吸收到的热量向其排放、实现对建筑物供冷。虽然目前空气能热泵机组在我国有着相当广泛的应用,但它存在着热泵供热量随着室外气温的降低而减少和结霜问题,而水源热泵克服了以上不足,而且运行可靠性又高,近年来国内应用有逐渐扩大的趋势。 2.3地源热泵 地源热泵是以大地为热源对建筑进行空调的技术,冬季通过热泵将大地中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。由于其节能、环保、热稳定等特点,引起了世界各国的重视。欧美等发达国家地源热泵的利用已有几十年的历史,特别是供热方面已积累了大量设计、施工和运行方面的资料和数据。

2.4复合热泵 为了弥补单一热源热泵存在的局限性和充分利用低位能量,运用了各种复合热泵。如空气-空气热泵机组、空气-水热泵机组、水-水热泵机组、水-空气热泵机组、太阳-空气源热泵系统、空气回热热泵、太阳-水源热泵系统、热电水三联复合热泵、土壤-水源热泵系统等。

2.4.1太阳-空气热源热泵系统 太阳-空气热源热泵系统是在传统的空气热源热泵系统的基础上,利用太阳能热源而新开发的系统。它可以制冷、供热、供生活热水,是一种利用自然能源、无污染、适用性广、效率高的新型冷热源系统。

2.4.2土壤-水热泵系统 土壤-水热泵(下称土壤热泵)可利用低品位的土壤热能提供热水或向建筑物供暖。美国、德国及瑞典等北欧国家,已有上万台此类热泵装置在运行,土壤热泵技术已趋成熟,并迅速地加以推广使用。目前正在制订土壤热泵用于供暖的技术规范。

2.4.3太阳能-水源热泵空调系统 太阳能水源热泵系统由三部分组成,即太阳能集热系统、水源热泵系统和热水供应系统。其系统是将建筑物的消防水池作为蓄水供应系统。以解决太阳能的间歇性和不稳定性。当环路水温高于35℃时,水源热泵空调系统同消防水池断开,冷却塔投入运行,当环路水温在15~35℃之间时,太阳能作为冷却塔停止运行,生活热水供应的热源收集的太阳能用来加热生活用水;当环路水温低于15℃时,环路与消防水池连通,太阳能水源热泵空调系统吸收太阳能。若仍有多余的太阳能时,可继续加热生活用水。

2.4.4热泵除上述四类以外,还有喷射式热泵、吸收式热泵、工质变浓度容量调节式热泵及以CO2为工质的热泵系统。

3地源热泵 3.1 简介 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。 "地源热泵"的概念,最早在1912 年由瑞士的专家Zoelly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。

3.2 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。

3.3 主要特点 3.3.1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。

3.3.2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]

3.3.3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。

3.3.4地源热泵一机多用,应用范围广。

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