據調查,我國建筑運行能耗約占全社會總能耗的30%,采暖空調的能耗已占建筑總能耗的55%,抓好建筑節能特別是抓好采暖空調的節能已成當前必要之舉,發展地源熱泵已成為建筑工程中采暖空調節能的重要方向。地源熱泵技術是一種可再生能源技術,利用地下淺層地熱資源,通過輸入少量的高品位能源(如電能),實現熱能由低溫位向高溫位轉移,以解決采暖和制冷問題。隨著相關技術的發展成熟,地源熱泵技術在采暖空調中的應用發展迅速。
地源熱泵的分類
根據所利用的地熱資源分為土壤源熱泵系統、地下水源熱泵系統和地表水熱泵系統三類。土壤源熱泵系統,以大地作為熱源,通過循環液在一個由水平或垂直地下埋管組成、封閉的換熱器內流動,實現冬季向周圍土壤吸熱,夏季向周圍土壤放熱,合理布置地下換熱管網和保持地下溫度場長期穩定是項目成功的關鍵。地下水源熱泵系統,地下水熱泵系統,是一種以水體為低位熱源,通過抽取地下水在熱泵中放出熱量后再回灌到地下水層,實現系統與地下水之間的傳熱,應用中避免地下水資源的流失和保證地下水層不受污染是項目實施的前提。地表水源熱泵系統,通過池塘、湖泊或河溪中地表水水面以下、多重并聯的塑料管組成的熱交換器,實現系統與地表水之間的傳熱,這種熱泵的換熱對水體中生態環境的影響需預先加以考慮。
地源熱泵的節能減排優勢
地源熱泵空調系統70%的能量來源于土壤,30%的能量來自電力,用于將土壤中的熱量“搬運”至室內。與鍋爐(電、燃料)供熱系統相比,鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70—90%的燃料內能轉換為熱量供用戶使用,因此它要比電鍋爐加熱節省三分之二以上的電能,比燃料鍋爐節省二分之一以上的能量,其運行費用僅為普通中央空調的50—60%。采用地源熱泵系統,冬季無燃燒過程,無污染物排放,夏季減少了冷卻塔的飄水損失,減緩了城市的熱島效應,具有極為顯著的經濟和社會效益。
地源熱泵系統的合理設計
地源熱泵中央空調系統的設計地源熱泵中央空調是一個完整的系統,采用地源熱泵系統,一定要因地制宜,根據建筑物的功能、環境和土質水文條件,計算建筑物冷熱負荷,精心開展水文地質勘查和地下巖土熱物性參數檢測,合理選擇地源熱泵機組類型和規模,并進行細致的工程投資和節能效益分析,以此為基礎,精心設計地源熱泵系統,才能發揮地源熱泵系統的節能減排優勢,取得良好的經濟效益。
總之,因地制宜地采取不同形式的地源熱泵技術可以有效地利用低溫地熱資源,同時克服傳統采暖空調技術的局限和不足,在節能減排和城市現代化建設方面有著重要的意義。
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