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別墅地源熱泵系統的概念和原理

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發布日期:2017-03-22 11:25:47【

際能能源對別墅地源熱泵系統概念的介紹

地源熱泵是以地下淺層地熱能資源(也稱地溫,包括土壤源、地下水、地表水等)為主要冷熱源,以電能為輔助動力,以循環水為換熱載體,由地下換熱系統、熱泵機組系統、室內末端系統組成的既能制冷又能供暖還可提供生活熱水的高效節能的“三聯供”建筑環境舒適系統。

地源熱泵按冷熱源性質區分,分為狹義地源熱泵和廣義地源熱泵。

狹義地源熱泵即地埋管地源熱泵或土壤源地源熱泵。土壤源地源熱泵就是以巖土層為冷熱源,采用垂直鉆井埋管或水平埋管的方式,利用管內閉式循環水間接換熱的途徑向地下巖土層吸取或排放熱量,向熱泵機組提供低品位冷熱源為室內制冷或供暖。

廣義地源熱泵,包括土壤源地源熱泵、地下水地源熱泵、地表水地源熱泵,以及混合型地源熱泵,這些類型的熱泵系統統稱為地源熱泵。

地下水地源熱泵是指鉆深井直接抽取地下水提供冷熱源。優點是投資小換熱效率高,缺點是抽取地下水容易回水難,容易引起地表下沉等地質災害,而且幾乎不可持續,用不了幾年,不是抽不出地下水就是泥沙混雜導致系統癱瘓。我國北方采用地下水的項目大部分都已停止使用,且上海及蘇錫常鎮寧等江南地區國家明令禁止開采利用地下水。因而這里不作介紹。

別墅地源熱泵系統的概念和原理1

地表水地源熱泵,是指以江河湖海及城市污水為冷熱源。這項技術有較大的應用市場,如重慶、湖南長沙、江蘇南京等地方就正在或已經建成大規模利用江水源建設的區域供冷供暖能源站。山東青島有海水源熱泵的成功案例。但這種類型的項目,由于水源地離目的地太遠,不可能大規模普及,而且還要政府(尤其水利、環保部門)部門特批。污水源熱泵是一個很有發展前景的技術,但實際應用也有很大難度,主要是跨部門多、污水處理廠離目標地較遠。

混合型地源熱泵是指應用兩種或兩種以上的冷熱源混合使用的形式。針對冷熱負荷需求差異較大的大型或特大型建筑,由于周邊用于鉆井埋管的場地不夠,或者設計方案地下熱平衡需要及其他條件因素,采用混合系統更科學、更經濟。混合系統取、排熱部分除地埋管換熱以外可輔之以冷卻塔、景觀水塔、河水湖水溪水、廣場噴泉、景觀瀑布、太陽能季節性蓄熱供熱、燃氣鍋爐等多種形式的冷熱源。混合型地源熱泵一般用于大型中央空調系統。

別墅地源熱泵系統的概念和原理2

地源熱泵的原理

地表向下 30~130 米左右,一年四季的溫度是相對恒定的,滬寧線城市群一般在18~20 ℃左右。地源熱泵正是利用淺層地熱能這一特性,通過輸入少量電能驅動閉式環路內的介質循環流動,最大限度地利用地溫,實現由低溫位向高溫位或高溫位向低溫位的轉換。即在冬季,把地下的熱量“取”出來,經過熱泵進一步換熱后為室內供暖,同時將冷量傳輸排放積蓄到地下(見圖 1、圖 2);在夏季,把地下的冷能“取”出來(將熱能排下去),經過熱泵進一步制冷后供室內使用,同時將熱量輸送釋放到地下儲存起來供冬季采暖使用。地埋管區域(三維立體)事實上就是一個蓄溫場,只要總冷熱負荷(包括室內負荷和蓄溫場“取”“排”負荷)計算設計準確,保持地下相對熱平衡,就能保證系統持續穩定長期運行,并確保高效節能。

際能能源地源熱泵技術“江南模式”節能系統,獨創專利技術,使建筑綜合節能率提高30%~70%,被中國建筑學會評為“建筑科技進步二等獎”,咨詢熱線:400-0000-523

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