什么是地源热泵,地源热泵原理是什么?

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--Eva 2010年3月25日 (四) 10:06 (CST)

问题具体描述:现在的建筑学上,经常听说墙体保温、地源热泵、雨水回收等多项建筑节能科技,请问什么是地源热泵?它有什么作用?地源热泵建筑有哪些代表作品?


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地源热泵介绍

什么是地源热泵:地源热泵是一种利用地球浅层资源(包括土壤、地下水、地表水或城市中水)的既可供暖又可制冷的高效节能的空调系统。它利用铺设在土壤、地表水等中的换热管道,实现空调房间和土壤、地表水等的换热,以达到建筑空调的效果。

地源热泵原理

地源热泵的工作原理

一、先介绍浅层地热和热泵技术

  • 浅层地热能源:在太阳的辐射照耀下,地球成为太阳能的巨型“存贮器”,在地壳浅层的水体和岩土体中贮存了大量清洁的可再生能源,称为浅层地热能,简称地源。
  • 热泵技术:是近代科学发明的一种节能技术。向热泵机组输入一定电能驱动压缩机作功,使机组中的工质(如R22、R134a)反复发生蒸发吸热和冷凝放热的物理相变过程,就能实现空间上的热量交换和传递转移。

二、地源热泵中央空调系统及工作原理

  • 地源热泵中央空调系统是以岩土体、地下水或地表水为低温热源,由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。
  • 其工作原理是:冬季,热泵机组从地源(浅层水体或岩土体)中吸收热量,向建筑物供暖;夏季,热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地源中,实现建筑物空调制冷。并且常年能保证地下温度的均衡。
地源热泵工作原理示意图.jpg

补充

适用于安装地源热泵的建筑:工商企业、商店、办公楼和学校、医院等建筑都可以使用该系统。目前的应用主要为住宅(单体别墅),公立学校和联邦建筑。事实上,仅在美国,就安装了50万左右住宅和商住楼的地源热泵系统。根据美国EPA的总结报告,学校是使用这种技术最普遍和最有效的最终用户。

地源热泵系统的分类:根据地热交换系统形式的不同,地源热泵系统分为地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统和地埋管地源热泵系统。

地源热泵的优缺点

1、地源热泵优点

  • 地源热泵技术属可再生能源利用技术:地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源(通常小于400米深)作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。
  • 地源热泵属经济有效的节能技术:地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定,这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%,因此要节能和节省运行费用40%左右。
  • 地源热泵环境效益显著:地源热泵的污染物排放,与空气源热泵相比,相当于减少40%以上,与电供暖相比,相当于减少70%以上,如果结合其它节能措施节能减排会更明显。
  • 地源热泵一机多用,应用范围广:地源热泵系统可供暖、空调,还可供生活热水,一机多用。
  • 地源热泵空调系统维护费用低:地源热泵非常耐用,它的机械运动部件非常少,所有的部件不是埋在地下便是安装在室内,其地下部分可保证50年,地上部分可保证30年。此外,机组使用寿命长,均在15年以上;机组紧凑、节省空间;自动控制程度高,可无人值守。

2、地源热泵缺点

  • 其应用会受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响;
  • 一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同;
  • 采用地下水的利用方式,会受到当地地下水资源的制约,实际上地源热泵并不需要开采地下水,所使用的地下水可全部回灌,不会对水质产生污染。


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