暖通工程師考試專(zhuān)業(yè)復(fù)習(xí)資料(19)

地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)

地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)是利用地下淺層的熱資源(也稱(chēng)熱能)，通過(guò)少量的高位能源(如電能)，將低溫位能向高溫位能轉(zhuǎn)移，以實(shí)現(xiàn)既可供熱又可制冷的高效節(jié)能系統(tǒng)。它與傳統(tǒng)的燃?xì)饣蚝碾娍照{(diào)相比具有熱效率高、管道占用空間小、高層建筑不需要多級(jí)壓力箱的優(yōu)點(diǎn)。這種方式是我國(guó)大型城市中的發(fā)展趨勢(shì)，它具有以下特點(diǎn)：一.節(jié)能、高效地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在提供100單位能量的時(shí)候，70%的能量來(lái)源于土壤，30%的能量來(lái)自電力，用于將土壤中的熱量“搬運(yùn)”至室內(nèi)。與鍋爐(電、燃料)供熱系統(tǒng)相比，鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70-90%的燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)換為熱量供用戶使用，而地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)4.7，因此它要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省二分之一以上的能量，運(yùn)行費(fèi)用為各種采暖設(shè)備的30-70%;由于土壤的溫度全年較為穩(wěn)定，一般為10℃-20℃之間，其制熱、制冷系數(shù)可達(dá)4.3-5.8，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵(家用窗式和分體式空調(diào)、中央式風(fēng)冷熱泵)相比，要高出40%以上，其運(yùn)行費(fèi)用僅為普通中央空調(diào)的50-60%。

由溫控器對(duì)熱泵機(jī)組進(jìn)行恒溫控制，根據(jù)室內(nèi)人員的增減及室外陽(yáng)光直射等負(fù)荷的變化來(lái)控制機(jī)組的啟停，將室內(nèi)溫度始終恒定在設(shè)定的溫度范圍，既達(dá)到制冷或供熱的舒適效果又可以避免浪費(fèi)能源，使能源的利用和室內(nèi)環(huán)境的舒適程度的協(xié)調(diào)得到最優(yōu)化。這樣不僅節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，而且便于分層、分區(qū)進(jìn)行控制、計(jì)量，從而實(shí)現(xiàn)最大節(jié)能。

二.舒適地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)均勻，溫度分布合理，氣流速度小于0.3米/秒，無(wú)吹風(fēng)感。噪音小，采取降噪措施后可小于40分貝。可以在任何時(shí)間進(jìn)行制冷模式和供熱模式的相互切換，室內(nèi)溫度可以根據(jù)個(gè)人的感受在一定的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)設(shè)定。

三.節(jié)省建筑空間、便于運(yùn)行管理沒(méi)有冷卻塔和其它室外設(shè)備，省去了鍋爐房，冷卻塔及附屬的煤場(chǎng)、渣場(chǎng)所占用的寶貴面積，沒(méi)有傳統(tǒng)中央空調(diào)集中占地問(wèn)題，節(jié)省了空間和地皮，產(chǎn)生附加經(jīng)濟(jì)效益，并改善了環(huán)境外部形象。室內(nèi)系化工泵的系統(tǒng)，故每個(gè)區(qū)域內(nèi)的主風(fēng)管道截面高度較小，不會(huì)像傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)那樣過(guò)多占用建筑內(nèi)的吊頂空間，從而保證每層的使用空間。熱泵機(jī)組，質(zhì)量可靠，沒(méi)有大耐腐蝕泵中機(jī)組，無(wú)需專(zhuān)人值守，大大減少維修、維護(hù)費(fèi)用?？梢詫?shí)現(xiàn)機(jī)組獨(dú)立計(jì)費(fèi)，分戶計(jì)量，方便業(yè)主對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的管理。

四.綠色、環(huán)保、無(wú)污染地不銹鋼水泵泵空調(diào)系統(tǒng)在冬季供暖時(shí)，不需要鍋爐，無(wú)燃燒產(chǎn)物排放，可大幅度降低溫室氣體的排放，既保護(hù)了環(huán)境，又可遵守《全球氣候公約玻璃鋼泵美國(guó)地?zé)岜脜f(xié)會(huì)提供的報(bào)告，僅美國(guó)肯塔基州路易斯威爾市總建筑面積15.8萬(wàn)平方米的高特豪斯飯店地源熱泵系統(tǒng)，每年可減排co2 849噸;so2 塑料泵.97噸;no2 14.98噸;微塵 2.49噸。在夏季制冷時(shí)也是將熱量轉(zhuǎn)移到地下，沒(méi)有任何氣體排放到大氣中，如果得到廣泛應(yīng)用將可以大大降低溫往復(fù)泵緩全球變暖的進(jìn)程。

五.低運(yùn)行費(fèi)用地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的高效節(jié)能特點(diǎn)，決定了它的低運(yùn)行費(fèi)用。維修量極少，使用壽命和建筑物同期，折舊液下泵和維修費(fèi)也都大大低于傳統(tǒng)空調(diào)。自動(dòng)化程度高，無(wú)需專(zhuān)業(yè)人員操控。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的供暖和制冷費(fèi)用只相當(dāng)于普深井泵調(diào)系統(tǒng)供暖和制冷費(fèi)用的30-70%。

六.應(yīng)用靈活、安全可靠、用途廣泛地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)靈活性強(qiáng)，可用于新建工程或擴(kuò)建、改潛水泵工程，可逐步分期施工。熱泵機(jī)組可靈活地安置在任何地方，節(jié)約空間。同時(shí)，地源熱泵無(wú)儲(chǔ)煤、儲(chǔ)油罐等衛(wèi)生及安全隱患。

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)從嚴(yán)寒地區(qū)至熱帶地區(qū)均適用?？蔀檗k公樓、賓館、醫(yī)院、飯店、自吸泵超市、幼兒園、別墅、居民小區(qū)等各類(lèi)建筑物提供冷暖兩用空調(diào)系統(tǒng)，并可同時(shí)提供生活熱水

地源熱泵技術(shù)原理和優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

地源熱泵技術(shù)原理：

地源熱泵是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源既能供熱又能制冷的高效節(jié)能環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵通過(guò)輸入少量的高品位能源(電能)，即可實(shí)現(xiàn)能量從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移。在冬季，把土壤中的熱量“取”出來(lái)，提高溫度后供給室內(nèi)用于采暖;在夏季，把室內(nèi)的熱量“取”出來(lái)釋放到土壤中去，并且常年能保證地下溫度的均衡。

地源熱泵技術(shù)特點(diǎn)：

環(huán)保：使用電力，沒(méi)有燃燒過(guò)程，對(duì)周?chē)h(huán)境無(wú)污染排放;不需使用冷卻塔，沒(méi)有外掛機(jī)，不向周?chē)h(huán)境排熱，沒(méi)有熱島效應(yīng)，沒(méi)有噪音;不抽取地下水，不破壞地下水資源。

一機(jī)三用：冬季供暖、夏季制冷以及全年提供生活熱水。

使用壽命長(zhǎng)：使用壽命20年以上，是分體式或窗式空調(diào)器的2-4倍。

全電腦控制，性能穩(wěn)定，可以電話遙控，可以進(jìn)行溫濕度控制和新風(fēng)配送。

地源熱泵優(yōu)點(diǎn)：

1、地源熱泵技術(shù)屬可再生能源利用技術(shù)

地源熱泵是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源(通常小于400米深)作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地表淺層地?zé)豳Y源可以稱(chēng)之為地能(earth energy)，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽(yáng)能、地?zé)崮芏N(yùn)藏的低溫位熱能。地表淺層是一個(gè)巨大的太陽(yáng)能集熱器，收集了47%的太陽(yáng)能量，比人類(lèi)每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無(wú)處不在。這種儲(chǔ)存于地表淺層近乎無(wú)限的可再生能源，使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。

2、地源熱泵屬經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能技術(shù)

地能或地表淺層地?zé)豳Y源的溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率要高40%，因此要節(jié)能和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用40%左右。另外，地能溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。

據(jù)美國(guó)環(huán)保署epa估計(jì)，設(shè)計(jì)安裝良好的地源熱泵，平均來(lái)說(shuō)可以節(jié)約用戶30～40%的供熱制冷空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用。

3、地源熱泵環(huán)境效益顯著

地源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當(dāng)于減少40%以上，與電供暖相比，相當(dāng)于減少70%以上，如果結(jié)合其它節(jié)能措施節(jié)能減排會(huì)更明顯。雖然也采用制冷劑，但比常規(guī)空調(diào)裝置減少25%的充灌量;屬自含式系統(tǒng)，即該裝置能在工廠車(chē)間內(nèi)事先整裝密封好，因此，制冷劑泄漏機(jī)率大為減少。該裝置的運(yùn)行沒(méi)有任何污染，可以建造在居民區(qū)內(nèi)，沒(méi)有燃燒，沒(méi)有排煙，也沒(méi)有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場(chǎng)地，且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。

4、地源熱泵一機(jī)多用，應(yīng)用范圍廣

地源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，還可供生活熱水，一機(jī)多用，一套系統(tǒng)可以替換原來(lái)的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng);可應(yīng)用于賓館、購(gòu)物商場(chǎng)、家電電腦辦公樓、學(xué)校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖、空調(diào)。

5、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用低

在同等條件下，采用地源熱泵系統(tǒng)的建筑物能夠減少維護(hù)費(fèi)用。地源熱泵非常耐用，它的機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內(nèi)，從而避免了室外的惡劣氣候，其地下部分可保證50年，地上部分可保證30年，因此地源熱泵是免維護(hù)空調(diào)，節(jié)省了維護(hù)費(fèi)用，使用戶的投資在3年左右即可收回。

此外，機(jī)組使用壽命長(zhǎng)，均在15年以上;機(jī)組緊湊、節(jié)省空間;自動(dòng)控制程度高，可無(wú)人值守。

地源熱泵缺點(diǎn)

當(dāng)然，象任何事物一樣，地源熱泵也不是十全十美的，如其應(yīng)用會(huì)受到不同地區(qū)、不同用戶及國(guó)家能源政策、燃料價(jià)格的影響;一次性投資及運(yùn)行費(fèi)用會(huì)隨著用戶的不同而有所不同;采用地下水的利用方式，會(huì)受到當(dāng)?shù)氐叵滤Y源的制約，實(shí)際上地源熱泵并不需要開(kāi)采地下水，所使用的地下水可全部回灌，不會(huì)對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生污染。

顯熱

對(duì)固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的物質(zhì)加熱，只要它的形態(tài)不變，則熱量加進(jìn)去后，物質(zhì)的溫度就升高，加進(jìn)熱量的多少在溫度上能顯示出來(lái)，即不改變物質(zhì)的形態(tài)而引起其溫度變化的熱量稱(chēng)為顯熱。如對(duì)液態(tài)的水加熱，只要它還保持液態(tài)，它的溫度就升高;因此，顯熱只影響溫度的變化面不引起物質(zhì)的形態(tài)的變化。例如機(jī)房中、其計(jì)算機(jī)或程控交換機(jī)的發(fā)熱量很大。