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地源热泵技术起源(图说地源热泵)

100次浏览     发布时间:2024-11-03 08:48:41    

地源热泵系统是利用浅层土壤能量进行冷热交换,冬季把土壤中的热量“取”出来,供给室内采暖;夏季把室内热量“取”出来,释放到土壤中,现在常用的就是垂直地埋管地源热泵系统。

地热热泵系统主要由三部分组成:地源热泵地埋管换热系统、地源热泵机组和室内采暖空调末端系统。

地源热泵系统图

地源热泵技术的发展历程

地源热泵的概念最早在1912年由瑞士人Zoelly提出,而这项技术的提出始于英、美两国。

1946年美国在俄勒冈州的波兰特市中心区建成第一个地源热泵系统。但是这种能源的利用方式没有引起当时社会各界的广泛注意,无论是在技术、理论上都没有太大的发展。

直到20世纪70年代初世界上出现了第一次能源危机,它才开始受到重视,许多公司开始了地源热泵的研究、生产和安装。这一时期,欧洲建立了很多水平埋管式土壤源热泵,主要用于冬季供暖。虽然欧洲是世界上发展地源热泵最成熟的地区,但是它也曾因为热泵专家不懂安装技术,安装工人又不懂热泵原理等因素,致使地源热泵的发展走了一段弯路。

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。美国的地源热泵生产和推广速度很快,技术产生了飞速的发展,成为世界上地源热泵生产和使用的头号大国。

我国热泵系统作为商业化应用与世界发达国家相比是滞后的。20 世纪 80 年代初至 90 年代末,随着城市能源结构的变化,在我国暖通空调领域掀起一股“热泵热”,热泵供暖制冷的应用,在一些大城市日益广泛。例如上海高层建筑 25%采用空气源热泵热水系统供暖、制冷,北京、天津、武汉、长沙等地也大量使用。进入 21 世纪以来,水源地源热泵引起学术界和企业界的广泛关注,国家相继出台了支持可再生能源开发利用的一系列方针政策,水源、地源热泵行业有了较快发展。

地源热泵系统特点

  1. 稳定性好: 地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定,常年保持在较适宜的10—20℃范围内,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低。相比较传统的空气源热泵机组,夏季不怕室外高温,冬季不用化霜。
  2. 高效节能:夏天制冷,地源热泵空调比普通中央空调节能30%左右;初夏及春秋季节可以通过地埋管换热系统与末端直连供冷,无需热泵机组启动,进一步降低运行费用;冬天供暖,地源热泵地暖比空气源热泵系统节能40%左右。
  3. 环保:地源热泵系统,没有废气、废渣、废水排出,有利于环境保护,没有燃烧、排烟,也没有废弃物,且不用远距离输送热量,是真正的环保型空调。夏季不会向建筑周围空气放热是环境空气温度升高,冬季不会从建筑物周围空气吸热降低环境空气温度。
  4. 使用寿命长: 地源热泵系统非常的可靠耐用,它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,一般室外地下换热部分寿命为50年,地上热泵机组寿命为25年。
  5. 适用广:可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑等需要空调的新建、改建、扩建项目,更适合于别墅住宅的采暖、空调;

缺点

1、不太适用于建筑密度很大的地方,地质条件比较恶劣的地区(如:地下岩层比较厚和硬)需要有充裕的空间打地埋孔。

2、初投资费用高,相比较传统的中央空调,地源热泵系统需要打地埋孔。

3、施工周期长,需要提前规划,对施工方要求比较高。


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