暖通工程師考試專業(yè)復(fù)習(xí)資料(17)

地源熱泵技術(shù)的主要優(yōu)點

什么是地源熱泵

地源熱泵則是利用水源熱泵的一種形式，它是利用水與地能(地下水、土壤或地表水)進行冷熱交換來作為水源熱泵的冷熱源，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”。

太陽能的47%被地表吸收，因此地表淺層蘊涵著大量取之不盡的能量，超過人類每年利用能量的500倍，并且不受地域資源限制，無處不在。由于近乎無限且持續(xù)恒定的特點，使得地能成為最易被利用的清潔、可再生能源。同樣，地下水、河流和湖泊中也吸收了大量太陽能。在地源熱泵系統(tǒng)中地球成為無窮大的“冷卻塔”或“鍋爐”。

傳統(tǒng)的地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)就是以水為承載能量的載體，將空調(diào)排放熱量散入土壤或從土壤中提取熱量供給室內(nèi)的中央空調(diào)系統(tǒng)。工作時的棄/吸熱過程中，系統(tǒng)勻通過可逆的逆卡諾循環(huán)，加以少量電能代價，就將地能得意數(shù)倍的利用。這根本區(qū)別于任何資源型能源，資源越用越少，而太陽卻天天升起。

地源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)主要分三部分：室外地能換熱系統(tǒng)、水源熱泵機組和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。其中水源熱泵機主要有兩種形式：水—水式或水—空氣式。三個系統(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進行熱量的傳遞，水源熱泵與地能之間換熱介質(zhì)為水，與建筑物采暖空調(diào)末端換熱介質(zhì)可以是水或空氣。

地源熱泵技術(shù)的主要優(yōu)點

1.高效：一般空調(diào)對著空氣換熱稱為風(fēng)冷熱泵，缺點在于天氣炎熱或者寒冷最需要冷量或熱量時效率反而下降。地溫一年四季基本恒定在16℃左右，略高于該地區(qū)平均溫度1到2度，使得熱泵無論在制冷或制熱工況中均處于高效率點。

2.節(jié)能省費用：冬季運行時，cop約為4.2，即投入1kw電能，可得到4kw的熱能，夏季運行時，cop可達5.3，投入1kw電能，可得到5kw的冷量，能源利用效率為電采暖方式的3-4倍;并且熱交換器不需要除霜，減少了結(jié)霜和除霜的用電能耗。比常規(guī)空氣源空調(diào)節(jié)能50%左右。

3.環(huán)保：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。

4.舒適：因為地源熱泵機組供冷暖時都是通過冷熱水經(jīng)風(fēng)機旁管(或地板管、墻埋管)交換完成的，所產(chǎn)生的冷氣和暖氣(或輻射熱)比常規(guī)空調(diào)的要更柔和的多，熱不易感冒。

5.節(jié)省占地面積：省去了冷卻塔、鍋爐及與之配套的煤棚和渣場，節(jié)省了土地資源，產(chǎn)生附加經(jīng)濟效益，并改善了建筑物的外部形象。

6.安全：無燃燒設(shè)備，從而不存在爆炸、失火和中毒的隱患。

7.機組壽命長：熱泵機組長期在良好的低溫井水(16℃)下進行熱交換工作，可大大延長機組壽命。

8.一機多用：地源熱泵系統(tǒng)可供暖，空調(diào)，還可供生活熱水，一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)。

9.可再生：土壤有較好的蓄熱性能，冬季通過熱泵將大地淺層的低位熱能提高對建筑供暖，同時蓄存冷量，以備夏用;夏季通過熱泵將建筑物內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下對建筑進行降溫，同時蓄存熱量，以備冬用，保證大地?zé)崃康钠胶狻?/p>

10.可分區(qū)控制：中央空調(diào)享受的檔次，又可達到單體空調(diào)局部控制的效果，不存在“大馬拉小車”。

地源熱泵節(jié)能主要體現(xiàn)

地源熱泵通過輸入少量的高品位能源(電能)，實現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。地能分別在冬季作為熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源。其能量來源是低溫?zé)嵩矗瑢Νh(huán)境沒有污染，效率高，能夠很地適應(yīng)建筑物制冷和供熱的環(huán)保、節(jié)能要求。