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地源热泵空调系统(3)

放大字体  缩小字体 发布日期:2009-03-23  来源:互联网  作者:manage  浏览次数:684
核心提示:常见问题讨论 1.为什么地源热泵在美国、欧洲以及中国,尤其是近些年来为越来越多的用户所认识,市场日趋活跃呢? 一方面是由于全世界范围内比以往更加关注能源、环境与可持续发展的问题,对于中国由于以燃煤为主的能源结构已经造成了极为严重的大气污染,因此,要实现经
 
 

常见问题讨论 
1.为什么地源热泵在美国、欧洲以及中国,尤其是近些年来为越来越多的用户所认识,市场日趋活跃呢? 
    一方面是由于全世界范围内比以往更加关注能源、环境与可持续发展的问题,对于中国由于以燃煤为主的能源结构已经造成了极为严重的大气污染,因此,要实现经济的可持续发展,必须尽可能多地利用清洁的可再生能源,必须加大节能的力度,而既能在冬季供暖、又能在夏季制冷空调的地源热泵系统是很好的一个选择;另一方面是地源热泵系统经过多年的研究,在技术上已经非常成熟,而且经过多年的示范与实践,确认了地源热泵系统的很多优点:节约能源、舒适、安全、性能稳定、清洁、使用灵活等。 
2.水环路热泵(WLHP)系统与地源热泵(GSHP)系统有什么异同?适用于什么场合? 
两者都可通过水源热泵如水-空气热泵或水-水热泵系统为建筑物提供热量或冷量,区别是WLHP系统通常是指利用冷却水塔和锅炉保持全年冬夏两季节的供水温度稳定的系统,而GSHP系统则通常是指通过利用地下水、地下换热系统、地表水或者地下换热系统与冷却塔、锅炉相结合等形式维持供水温度稳定的系统。
对于WLHP系统适用于什么场合,有研究认为,单纯的供冷或单纯的供热选用水环路热泵是不合理的;对同时具有制冷和制热需要的空调建筑,当其内部余热量较小或较大时,使用WLHP系统节能效果不明显,只有当机组排出的热量与部分水源热泵机组吸收的热量相近时,才具有明显的节能优势。对于某一特定建筑,设计者需根据建筑物的冷热负荷曲线、使用特点、功能,所处环境等诸多因素综合评价使用WLHP系统是否节能、合适。一般地说,以下几种情况可考虑使用WLHP:①有低品位稳定可靠的废热可以利用;②建筑物内同时有制冷和供热的需要;制冷量不大,且又要求独立计量电费,使用时间不一,个别房间或区域经常需在夜间或节假日独立使用的建筑。 
地源热泵系统的适用场合,对于分散式系统,类似于上述水环路热泵系统的情况;而对于集中式系统,即集中为建筑物各房间提供冷水或热水的情况,则适用范围较广,尤其适用于办公楼、学校及别墅等。 
3.对几种地源热泵系统在工程应用中的评述 
1)直接利用地下井水的地源热泵系统:其最大优点是非常经济,占地面积小,但要注意必须符合下列条件:水质良好;水量丰富;符合标准。 
2)地下埋管的地源热泵系统:对于垂直式埋管系统,其优点有:较小的土地占用,管路及水泵用电少,其缺点是钻井费用较高;对于水平式埋管系统,其优点有:安装费用比垂直式埋管系统低,应用广泛,使用者易于掌握,其缺点有:占地面积大,受地面温度影响大,水泵耗电量大。 
3)地表水式热泵:其优点有:在10米或更深的湖中,可提供10℃的直接制冷,比地下埋管系统投资要小,水泵能耗较低,高可靠性,低维修要求、低运行费用,在温暖地区,湖水可做热源,其缺点有:在浅水湖中,盘管容易被破坏,由于水温变化较大,会降低机组的效率。 
4)锅炉/冷却塔与地下埋管相结合的混合型地源热泵系统:适用于空间小,不能单独采用地下埋管换热系统的建筑,冷却塔和闭环式系统相结合制冷,节省成本;事实证明该系统是高效率、低费用的。 
4.地源热泵的运行费用怎样?经济性如何? 
    这是用户最关心,也是大家最容易提出的一个问题,然而,也是目前最难回答的一个问题。因为影响地源热泵使用经济性的因素有很多,如电价、用户或居民行为、气候条件以及例如非正常的炎热或寒冷季节等其它因素。尤其是在中国的应用时间还不长,实际运行经济性的总结工作还有待完成,目前,尚难于给出较准确的答案。由于美国等发达国家在地源热泵的工程应用方面已至少有十余年的历史,不妨先借鉴其经验。据世界环境保护组织EPA的一份有关空调未来的报告所得出的结论:地源热泵技术在为家庭居民带来舒适、可靠和高效节能的同时,将成为降低国家能源消耗和环境污染的一个主要力量。据EPA估计,设计安装良好的地源热泵,平均来说,可以节约用户30~40%的供热制冷空调的运行费用。 
 实例:贝莱特地源热泵机组
一、  地源热泵机组简述:
    地源热泵(Ground.Source.Heat-Pump)(又称地源中央空调,水源热泵)是利用地球所储藏的太阳能资源作为冷热源,进行能置转换的供暖制冷空调系统。它利用地下常温土壤或地下水温度相对稳定的特性: 

冬季:当机组在制热模式时,就从土壤/水中吸收热量,通过电驱动的压缩机和热交换器把大地的热量集中,并以较高的温度释放到室内。夏季:当机组在制冷模式时,就从土壤/水中提取冷量,通过机组的运行将冷量集中,送入室内,同时将室内的热量排放到土壤/水中,达到空调的目的。地源热泵中央空调1912年起源于欧洲,现已发展成为一种非常先进实用的技术。目前,环境保护受到国际社会的普遍重视,环保要求愈来愈严,加上有形能源(如石油、天然气)的价格日益升高,电价逐步降低等多种因素,使得人们更倾向由于采用先进的技术和选用更为节能的运行方案。因而,在欧美得到广泛应用的地温空调技术已受到我国各界的关注及日益广泛的应用。(如瑞士地温中央空调的使用率高达96%)根据我国2000年2月18日颁布实施的《民事建筑节能管理规定》中第四条明确规定:国家鼓励建筑节能技术进步,鼓励引进国外先进的建筑节能技术……鼓励发展……太阳能、地热等可再生能源应用技术及设备……空调制冷节能技术与产品。地温中央空调是以地能为主要能源,通过先进的空调设备将地下取之不尽但不可直接利用的低位能量开发利用,成为可利用的高位能量。它可以满足冬季供暖、夏季供冷的需要,又能用来制取卫生热水,解决洗澡用水的供应问题,充分显示了其一机三用的优越特性。真正使用户体验到星级宾馆的舒适享受! 
二、机组工作原理:水―水冷暖
中央空调利用地下水(深井水,泉水以及地热系统尾水)、地表水(河水、湖水、海水)、生活废水和工业温水(工业设备冷却水、生产工艺排放的废温水),借助制冷循环系统,通过消耗少量的电能,在冬天将水资源中的低品质能量“汲取”出来,经管网供给室内空调或采暖系统;夏天,将室内的热量带走,并释放到水中,以达到夏季空调的效果。同时巧妙的将部分热量加以利用形成生活热水,不但使主设备的COP值(能效比)有较大提高,还同时解决了洗澡用水的供应问题。机组由微电脑控制,无需专人值守,自动平衡能量需求,使主机始终处于最佳的经济运行状态。因此系统具有较高的能效比(1:4.3-1:5.8)。 

 
 
 
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