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地源熱泵簡介系統(tǒng)_新會維修空氣能熱水器

地源熱泵技術(shù)是一項值得大面積推廣的建筑供能技術(shù)。地源熱泵是一種利用淺層和深層的大地能量,包括土壤、地下水、地表水等天然能源作為冬季熱源和夏季冷源,然后再由熱泵機組向建筑物供冷供熱的系統(tǒng),是一種利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空調(diào)系統(tǒng)。

地源熱泵分類

地源熱泵按能源來源分類:

(1)地下土壤熱交換器地源熱泵系統(tǒng)

(2)地下水熱泵系統(tǒng)

(3)地表水(湖水、河水、污水及海水)熱泵系統(tǒng)

地源熱泵應(yīng)用方式

地源熱泵的應(yīng)用方式從應(yīng)用的建筑物對象可分為家用和商用兩大類,從輸送冷熱量的方式可分為集中系統(tǒng)、分散系統(tǒng)和混合系統(tǒng)。

家用系統(tǒng):

使用的熱泵、地源和水路或風(fēng)管輸送系統(tǒng)進行冷熱供應(yīng),多用于小型住宅,別墅等戶式空調(diào)。

商用系統(tǒng):

使用的熱泵、地源和水路或風(fēng)管輸送系統(tǒng)進行冷熱供應(yīng),多用于辦公大廈和商場超市等。

集中系統(tǒng):

地源熱泵布置在機房內(nèi),冷氣和熱能集中通過風(fēng)道或水路分配系統(tǒng)送到各房間。

分散系統(tǒng):

單獨使用自己的熱泵機組調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度。一般用于辦公樓、學(xué)校、商用建筑等此系統(tǒng)可將用戶使用的冷熱量完全反應(yīng)在用電上,便于計量,適用于目前的獨立熱計量要求。

混合系統(tǒng):

將地源和冷卻塔或加熱鍋爐聯(lián)合使用作為冷熱源的系統(tǒng),混合系統(tǒng)與分散系統(tǒng)非常類似,只是冷熱源系統(tǒng)增加了冷卻塔或鍋爐。(南方地區(qū),冷負荷大,熱負荷低,夏季適合聯(lián)合使用地源和冷卻塔,冬季只使用地源。北方地區(qū),熱負荷大,冷負荷低,冬季適合聯(lián)合使用地源和鍋爐,夏季只使用地源。這樣可減少地源的容量和尺寸,節(jié)省投資。分散系統(tǒng)或混合系統(tǒng)實質(zhì)上是一種水環(huán)路熱泵空調(diào)系統(tǒng)形式。

地源熱泵系統(tǒng)的形式

地源熱泵系統(tǒng)按照室外換熱方式不同主要有三類形式:

1、地耦管系統(tǒng)該方案只需在建筑物的周邊空地、道路或停車場打一些地耦管孔,室外水系統(tǒng)注滿水后形成一個封閉的水循環(huán),利用水的循環(huán)和地下土壤換熱,將能量在空調(diào)室內(nèi)和地下土壤之間進行轉(zhuǎn)換。故該方案不需要直接抽取地下水,不會對本地區(qū)地下水的平衡和地下水的品質(zhì)造成任何影響,不會受到國家地下水資源政策的限制。

2、地下水系統(tǒng)項目四周假如有可利用的地表水,水溫、水質(zhì)、水量符合使用要求,則可采用開式地表水換熱方式,即直接抽取地表水,將其通過板式換熱器與室內(nèi)水循環(huán)進行隔離換熱,可以避免對地表水的污染。此種換熱方式可以節(jié)省打井的施工費用,室外工程造價較低。

3、地表水系統(tǒng)項目四周假如有可利用的地表水,水溫、水質(zhì)、水量符合使用要求,則可采用拋放地耦管換熱方式,即將盤管放入河水中,盤管與室內(nèi)循環(huán)水換熱系統(tǒng)形成閉式系統(tǒng)。該方案不會影響熱泵機組的正常使用;另一方面也保證了河水的水質(zhì)不受到任何影響,而且可以大大降低室外換熱系統(tǒng)的施工費用。

地下水水源熱泵

地下水源熱泵以地下水作為冷熱“源體”,在冬季利用熱泵吸收其熱量向建筑物供暖,在夏季熱泵將吸收到的熱量向其排放、實現(xiàn)對建筑物供冷。

用地下水源熱泵機組作冷/熱源時,主機采用地下水源熱泵,夏季用地下水作為冷卻水使熱泵制冷承擔(dān)室內(nèi)的空調(diào)負荷,冬季用地下水作為熱源使熱泵制熱向整個建筑物供暖,過渡季直接將地下水在風(fēng)機盤管中循環(huán)進行降溫。采用深井回灌技術(shù)對地下水實行保護性利用,可在建筑物周圍開掘多口既能抽取又能回灌的深井,運行時為一抽兩灌,每周倒換一次。這樣省去了冷卻塔循環(huán)水系統(tǒng),即保持建筑整體美觀,又不改變建筑物周圍的微氣候

由于地下水的溫度在夏季低于環(huán)境溫度10~18℃,可以大幅度降低熱泵制冷的冷凝溫度,同樣條件下可節(jié)電三分之一以上。冬季地下水溫度又明顯高于環(huán)境溫度,作為熱源可以使熱泵的cop保持在4以上。

普通風(fēng)冷熱泵的缺點是冬季可能結(jié)霜,而且在最冷、最熱情況下機組的出力反而更小,地下水源熱泵則沒有這此特點,它沒有結(jié)霜危險,而且由于地下水溫的恒定性,其出力能維持在較恒定的水平。

二、地源熱泵工作原理

作為自然界的現(xiàn)象,正如水由高處流向低處那樣,熱量也總是從高溫流向低溫,用著名的熱力學(xué)第二定律準確表述是:“熱量不可能自發(fā)由低溫傳遞到高溫”。但人們可以創(chuàng)造機器,如同把水從低處提升到高處而采用水泵那樣,采用熱泵可以把熱量從低溫抽吸到高溫。所以熱泵實質(zhì)上是一種熱量提升裝置,它本身消耗一部分能量,把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量加以挖掘,提高溫位進行利用,而整個熱泵裝置所消耗的功僅為供熱量的三分之一或更低,這也是熱泵的節(jié)能特點。

地源熱泵是利用水與地能(地下水、土壤或地表水)進行冷熱交換來作為熱泵的冷熱源,冬季把地能中的熱量“取”出來,供給室內(nèi)采暖,此時地能為“熱源”;夏季把室內(nèi)熱量取出來,釋放到地下水、土壤或地表水中,此時地能為“冷源”。

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