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地熱+多能互補
地大熱能:淺層地熱能在綠色建筑中的應用-地源熱泵系統_綜合智慧能源
文章來源:地大熱能 發布作者:地大熱能 發表時間:2021-10-27 11:08:39瀏覽次數:1998
什么是地源熱泵系統?
地源熱泵系統的特點
可再生性,地源熱泵是一種利用地球所儲藏的太陽能資源作為冷熱源,進行能量轉換的供暖制冷空調系統,地源熱泵是利用清潔可再生能源的一種技術。地表土壤和水體是一個巨大的太陽能集熱器,所收集的太陽輻射能量,比每年利用能量的500倍還多(地下的水體是通過土壤間接接受太陽輻射能量),它又是一個巨大的動態能量平衡系統,地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發散的相對平衡,地源熱泵技術的成功使用,使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為現實。
高效節能性,地源熱泵機組利用的土壤或水體溫度冬季為12-22℃,溫度比環境空氣溫度高。熱泵循環的蒸發溫度提高,能效比也提高;土壤或水體溫度夏季18-32℃,溫度比環境空氣溫度低,制冷系統冷凝溫度降低,使用冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式,機組效率大大提高,可以節能30-40%的運行費用。投入1KW的電能可以得到4KW以上的熱量或 5KW以上冷量。
綠色環保性,地熱資源垂手可得,地源熱泵系統通過密閉水循環與土壤進行能源交換,不破壞地層結構,不利用地下水資源、低噪音,又不排放廢氣和廢棄物,對空氣不造成熱污染,具備零污染的良好環保品質。供熱時沒有燃燒過程,避免了排煙污染,供冷時省了冷卻塔,避免了噪音及霉菌污染。
實用性,地源熱泵系統可供暖,制冷,還可供生活熱水,一機多用,一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統。
安全可靠性,地源熱泵系統無易燃易爆隱患,系統自動化程度高,能實現溫度、壓力、流量、關鍵部位的多參數自動調節,且安裝性能良好。性能可靠:主機及系統匹配科學、合理,高強度、高密度的聚氯乙烯管材均安全無毒,無腐蝕,柔韌性好、斷裂伸長率高,采用熱熔和電熔系統密封性能好、不泄漏,系統在工作時實現了水電分離更大提高了安全保障的可靠性。
地源熱泵系統在綠色建筑中的應用
基于地源熱泵系統既可制冷又可供熱的特性,其主要應用分為兩種:地源熱泵空調系統和地源熱泵熱水系統。
地源熱泵空調系統
地源熱泵空調系統的構成包括淺層地熱能采集系統、水源熱泵機組、冷熱分配系統和空氣處理系統等四個部分,運作的原理是首先利用地源熱泵轉化淺層地熱能,從而為智能建筑提供制冷、制熱服務。它利用水與地熱能進行冷熱交換來作為熱泵的冷熱源,在冬季,把室外的地下水熱量通過循環水,為室內提供熱量,進行供暖;在夏季,循環水把室內的熱量交換出來,帶到地下水,此時地下作為室內熱量的排放區域。地源熱泵空調系統具有能源的可再生優越性,高效、節能、環保、無污染等特性,且占地面積少,應用廣泛,具有極高的社會效益和市場潛力。
地源熱泵熱水系統
地源熱泵熱水系統是利用地源熱泵,提取淺層土壤熱能、地表水熱能或地下水熱能等低溫熱源,再將它們轉化為生活熱水。它由淺層地能采集系統 、水源熱泵機組和熱水供應裝置等子系統構成,其中,淺層地能采集系統能夠提取淺層土 壤熱能、地下水熱能、地表水熱能,然后通過水源熱泵機組進行熱交換,最后通過熱水供應裝置實現對綠色建筑的熱水供應。
地源熱泵熱水系統具有高效節能、能源利用率高、受自然環境影響較小、工作時限無限制、占地面積小、環境安全、過程可靠的優點,在未來有極大的發展潛力。
在現代社會經濟中,能源的穩定供應是經濟平穩發展的重要保障之一。目前在社會經濟發展中的能源短缺問題充分暴露,已經成為影響經濟發展的重要因素。新能源的開發與利用能夠從一定程度上緩解能源危機,推動人類社會繼續向前發展。在建筑生產使用過程中,從建材的生產到建筑的施工一直到建筑物的竣工使用,在整個過程中完全都在消耗著能源。相關統計表明,我國的建筑能耗占到全國總能耗的25%以上,是能源消耗不可忽視的一部分。因此推廣綠色建筑、開發新能源是控制能源消耗的必要舉措,同時也是促進經濟發展的重要手段。
地源熱泵系統是利用淺層地熱能進行供熱制冷的新型能源利用技術,是熱泵的一種,熱泵是利用卡諾循環和逆卡諾循環原理轉移冷量和熱量的設備。地源熱泵通常是指能轉移地下土壤中熱量或者冷量到所需要的地方。通常熱泵都是用來做為空調制冷或者采暖用的。地源熱泵還利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力,冬季地源把熱量從地下土壤中轉移到建筑物內,夏季再把地下的冷量轉移到建筑物內,一個年度形成一個冷熱循環。
地源熱泵系統的特點
可再生性,地源熱泵是一種利用地球所儲藏的太陽能資源作為冷熱源,進行能量轉換的供暖制冷空調系統,地源熱泵是利用清潔可再生能源的一種技術。地表土壤和水體是一個巨大的太陽能集熱器,所收集的太陽輻射能量,比每年利用能量的500倍還多(地下的水體是通過土壤間接接受太陽輻射能量),它又是一個巨大的動態能量平衡系統,地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發散的相對平衡,地源熱泵技術的成功使用,使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為現實。
高效節能性,地源熱泵機組利用的土壤或水體溫度冬季為12-22℃,溫度比環境空氣溫度高。熱泵循環的蒸發溫度提高,能效比也提高;土壤或水體溫度夏季18-32℃,溫度比環境空氣溫度低,制冷系統冷凝溫度降低,使用冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式,機組效率大大提高,可以節能30-40%的運行費用。投入1KW的電能可以得到4KW以上的熱量或 5KW以上冷量。
綠色環保性,地熱資源垂手可得,地源熱泵系統通過密閉水循環與土壤進行能源交換,不破壞地層結構,不利用地下水資源、低噪音,又不排放廢氣和廢棄物,對空氣不造成熱污染,具備零污染的良好環保品質。供熱時沒有燃燒過程,避免了排煙污染,供冷時省了冷卻塔,避免了噪音及霉菌污染。
實用性,地源熱泵系統可供暖,制冷,還可供生活熱水,一機多用,一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統。
安全可靠性,地源熱泵系統無易燃易爆隱患,系統自動化程度高,能實現溫度、壓力、流量、關鍵部位的多參數自動調節,且安裝性能良好。性能可靠:主機及系統匹配科學、合理,高強度、高密度的聚氯乙烯管材均安全無毒,無腐蝕,柔韌性好、斷裂伸長率高,采用熱熔和電熔系統密封性能好、不泄漏,系統在工作時實現了水電分離更大提高了安全保障的可靠性。
地源熱泵系統在綠色建筑中的應用
基于地源熱泵系統既可制冷又可供熱的特性,其主要應用分為兩種:地源熱泵空調系統和地源熱泵熱水系統。
地源熱泵空調系統
地源熱泵空調系統的構成包括淺層地熱能采集系統、水源熱泵機組、冷熱分配系統和空氣處理系統等四個部分,運作的原理是首先利用地源熱泵轉化淺層地熱能,從而為智能建筑提供制冷、制熱服務。它利用水與地熱能進行冷熱交換來作為熱泵的冷熱源,在冬季,把室外的地下水熱量通過循環水,為室內提供熱量,進行供暖;在夏季,循環水把室內的熱量交換出來,帶到地下水,此時地下作為室內熱量的排放區域。地源熱泵空調系統具有能源的可再生優越性,高效、節能、環保、無污染等特性,且占地面積少,應用廣泛,具有極高的社會效益和市場潛力。
地源熱泵熱水系統
地源熱泵熱水系統是利用地源熱泵,提取淺層土壤熱能、地表水熱能或地下水熱能等低溫熱源,再將它們轉化為生活熱水。它由淺層地能采集系統 、水源熱泵機組和熱水供應裝置等子系統構成,其中,淺層地能采集系統能夠提取淺層土 壤熱能、地下水熱能、地表水熱能,然后通過水源熱泵機組進行熱交換,最后通過熱水供應裝置實現對綠色建筑的熱水供應。
地源熱泵熱水系統具有高效節能、能源利用率高、受自然環境影響較小、工作時限無限制、占地面積小、環境安全、過程可靠的優點,在未來有極大的發展潛力。
在現代社會經濟中,能源的穩定供應是經濟平穩發展的重要保障之一。目前在社會經濟發展中的能源短缺問題充分暴露,已經成為影響經濟發展的重要因素。新能源的開發與利用能夠從一定程度上緩解能源危機,推動人類社會繼續向前發展。在建筑生產使用過程中,從建材的生產到建筑的施工一直到建筑物的竣工使用,在整個過程中完全都在消耗著能源。相關統計表明,我國的建筑能耗占到全國總能耗的25%以上,是能源消耗不可忽視的一部分。因此推廣綠色建筑、開發新能源是控制能源消耗的必要舉措,同時也是促進經濟發展的重要手段。