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地源熱泵,新一代能源技術的發展

文章出處:   責任編輯:   發布時間:2016-11-14 23:52:12    點擊數:-   【

新型熱泵是為了節約能源合理利用有利的自然資源,在傳統的熱泵基礎之上而采用的一種新型熱泵空調器。目前主要考慮到兩個方面的內容:1,利用地表水、地下水或土壤作為熱源或冷源,為建筑物制冷,供暖或供生活用熱水的地源熱泵。2,復合熱泵。

地源熱泵技術

地源熱泵是利用地下常溫土壤或地下水溫度相對穩定的特性,通過深埋于建筑物周圍的管路系統或地下水與建筑物內部完成熱交換的裝置。它完全不需要任何的人工熱源,徹底取代了鍋爐或市政管網等傳統的供暖方式和中央空調系統。冬季它代替鍋爐從土壤中取熱,向建筑物供暖;夏季它代替普通空調向土壤排熱給建筑物制冷。同時,它還能供應生活熱水,被稱為21世紀的“綠色空調技術”。

目前國際上有兩種地源熱泵技術路線:土-氣型地源熱泵技術和水-水型地源熱泵技術。土-氣型地源熱泵技術以美國的技術為代表,水-水地源熱泵以北歐的技術為代表。二者的差別是:前者從淺層土壤或地下水中取熱或向其排熱,通過分散布置于各個房間的地源熱泵機組直接轉換成熱風或冷風為房間供暖或制冷。后者從地下水中取熱或向其排熱,經過熱泵機組轉換成熱水或冷水,然后再經過布置在各個房間的風機盤管轉換成熱風或冷風給房間供暖或制冷。由于美國的土-氣型地源熱泵技術可以不用地下水,采用埋設垂直管,水平管或向地表水拋設管路等多種方式,直接從淺層土壤取熱或向其排熱,不受地下水開采的限制,推廣的范圍更大,更靈活。另外由于美國技術減少了地熱轉換成熱水和冷水的過程,其熱損失減少,能源效率更高,供暖,制冷運行費用更低。

地源熱泵技術具有明顯減排溫室氣體和應用地區廣泛等特點。由于地源熱泵供暖時70%以上的能源來源于土壤中的能量,30%以下的能源來源于電能,所以用它替代冬季采暖鍋爐,至少可減排溫室氣體70%以上。如能大面積推廣,可明顯減排溫室氣體。另外,土-氣型地源熱泵技術所利用的能源是常溫土壤中的能量,并不需要特殊的地熱田或地下熱水。它只要有足夠進行熱交換的淺層土壤(-3.5攝氏度以上的土壤或地下水)就可以滿足地源熱泵所要求的技術條件。

中國城市中約有30%~50%的建筑物具備此條件,可以使用地源熱泵。從氣候區上看,從寒冷的黑龍江到炎熱的海南島都可使用。世界上絕大多數國家也具備應用地源熱泵技術的條件。同時它不消耗也不污染地下水。在利用地下水時,地源熱泵只向水中排熱或吸熱,并不用水,所抽取的地下水要全部回灌地下。熱泵從淺層常溫土壤中取熱或向其排熱,淺層土壤之熱能來源于太陽能,它永無枯竭,是一種可再生能源。所以,當使用地源熱泵時,其土壤熱泵可自行補充,持續使用,不存在資源枯竭問題。

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