關(guān)于地源熱泵
時(shí)間:2022-01-23
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1．1地源熱泵技術(shù)簡(jiǎn)介
地源熱泵是地下土壤層為冷（熱）源對(duì)建筑物進(jìn)行供暖、供熱水和空調(diào)供應(yīng)的技術(shù)。眾所周知，地層之下一年四季均保持一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的溫度。在夏季，地下的溫度要比地面空氣溫度低，在冬季卻比地面空氣溫度高。地源熱泵正是利用大地的這個(gè)特點(diǎn)，通過(guò)埋藏在地下的換熱器，與土壤或巖石交換熱量。地源熱泵全年運(yùn)行工況穩(wěn)定，不需要其它輔助熱源及冷卻設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)冬季供熱、夏季供冷。所以，地源熱泵是一項(xiàng)高效節(jié)能型、環(huán)保型并能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的新技術(shù)，它既不會(huì)污染地下水，又不會(huì)影響地面沉降。在冬天，管道內(nèi)的液體將地下的熱量抽出，然后通過(guò)系統(tǒng)導(dǎo)入建筑物內(nèi)，同時(shí)蓄存冷量，以備夏用；在夏天，熱量從建筑物內(nèi)抽出，通過(guò)系統(tǒng)排入地下，同時(shí)蓄存熱量，以備冬用。地源熱泵一年四季均能可靠的提供高品質(zhì)的冷暖空氣，為我們營(yíng)造一個(gè)非常舒適的室內(nèi)環(huán)境。
隨著社會(huì)的發(fā)展，能源危機(jī)、環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)越來(lái)越為人們所關(guān)注，而地源熱泵系統(tǒng)恰恰能夠同時(shí)解決這兩項(xiàng)問(wèn)題，所以今年來(lái)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)被廣泛重視和使用。
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1．2地源熱泵的發(fā)展
地源熱泵的概念最早出現(xiàn)在1912年瑞士的一份專(zhuān)利文獻(xiàn)中。20世紀(jì)50年代，歐洲和美國(guó)開(kāi)始了研究地源熱泵的第一次高潮。但在當(dāng)時(shí)能源價(jià)格低，因而未得到推廣。直到上世紀(jì)70年代，石油危機(jī)和日益惡化的環(huán)境把人們的注意力集中到節(jié)能、高效益用能和環(huán)境保護(hù)上時(shí)，使地源熱泵的研究進(jìn)入了又一次高潮。最近20年地源熱泵在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家取得了迅速的發(fā)展，已成為一項(xiàng)成熟的應(yīng)用技術(shù)。在美國(guó)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)占整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的40%，是美國(guó)政府極力推廣的節(jié)能、環(huán)保技術(shù)。到目前為止美國(guó)已安裝了600，000臺(tái)，而且計(jì)劃每年安裝40萬(wàn)臺(tái)的目標(biāo)，能降低溫室氣體排放一百萬(wàn)噸，相當(dāng)于減少50萬(wàn)輛汽車(chē)的污染排放或種植樹(shù)一百萬(wàn)英畝，每年節(jié)約能源費(fèi)用4.2億美元。
在我國(guó)由于能源價(jià)格的特殊性、人們對(duì)節(jié)能、環(huán)保的認(rèn)識(shí)程度等原因以及其它一些因素的影響，地源熱泵空調(diào)技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展比較緩慢，人們對(duì)之尚不十分了解，推廣較困難。然而隨著人們生活水平的提高，人均能耗的增長(zhǎng)，一次性礦物能源的日益衰竭以及環(huán)境的日趨惡化，地源熱泵技術(shù)已越來(lái)越引起人們的重
視。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅在北京2004年施工并投入運(yùn)行的地源熱泵系統(tǒng)的空調(diào)工程占全年空調(diào)工程總量的2/3以上?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們節(jié)能、環(huán)保意識(shí)的日益提高，地源熱泵作為一種節(jié)能、環(huán)保的綠色空調(diào)設(shè)備適應(yīng)能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求，在中國(guó)必將有廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。
1．3地源熱泵工作原理
地源熱泵系統(tǒng)工作原理如圖所示，夏季制冷時(shí)，大地作為排熱場(chǎng)所，把室內(nèi)熱量以及壓縮機(jī)耗能加熱生活熱水，多余的熱能通過(guò)埋地盤(pán)管排入大地中，再通過(guò)土壤的導(dǎo)熱和土壤中水分的遷移把熱量擴(kuò)散出去。冬季供熱時(shí)，大地作為熱泵機(jī)組的低溫?zé)嵩?，通過(guò)埋地盤(pán)管獲取土壤中熱量為室內(nèi)供熱及供應(yīng)熱水。兩個(gè)換熱器都即可作冷凝器又可作蒸發(fā)器，只因季節(jié)不同而功能不同。在地源熱泵系統(tǒng)中，由于冬季從大地中取出的熱量可在夏季得到補(bǔ)償，因而可使大地的熱量基本維持平衡。
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