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地源热泵,新一代能源技术的发展

文章出处:   责任编辑:   发布时间:2016-11-14 23:52:12    点击数:-   【

新型热泵是为了节约能源合理利用有利的自然资源,在传统的热泵基础之上而采用的一种新型热泵空调器。目前主要考虑到两个方面的内容:1,利用地表水、地下水或土壤作为热源或冷源,为建筑物制冷,供暖或供生活用热水的地源热泵。2,复合热泵。

地源热泵技术

地源热泵是利用地下常温土壤或地下水温度相对稳定的特性,通过深埋于建筑物周围的管路系统或地下水与建筑物内部完成热交换的装置。它完全不需要任何的人工热源,彻底取代了锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。冬季它代替锅炉从土壤中取热,向建筑物供暖;夏季它代替普通空调向土壤排热给建筑物制冷。同时,它还能供应生活热水,被称为21世纪的“绿色空调技术”。

目前国际上有两种地源热泵技术路线:土-气型地源热泵技术和水-水型地源热泵技术。土-气型地源热泵技术以美国的技术为代表,水-水地源热泵以北欧的技术为代表。二者的差别是:前者从浅层土壤或地下水中取热或向其排热,通过分散布置于各个房间的地源热泵机组直接转换成热风或冷风为房间供暖或制冷。后者从地下水中取热或向其排热,经过热泵机组转换成热水或冷水,然后再经过布置在各个房间的风机盘管转换成热风或冷风给房间供暖或制冷。由于美国的土-气型地源热泵技术可以不用地下水,采用埋设垂直管,水平管或向地表水抛设管路等多种方式,直接从浅层土壤取热或向其排热,不受地下水开采的限制,推广的范围更大,更灵活。另外由于美国技术减少了地热转换成热水和冷水的过程,其热损失减少,能源效率更高,供暖,制冷运行费用更低。

地源热泵技术具有明显减排温室气体和应用地区广泛等特点。由于地源热泵供暖时70%以上的能源来源于土壤中的能量,30%以下的能源来源于电能,所以用它替代冬季采暖锅炉,至少可减排温室气体70%以上。如能大面积推广,可明显减排温室气体。另外,土-气型地源热泵技术所利用的能源是常温土壤中的能量,并不需要特殊的地热田或地下热水。它只要有足够进行热交换的浅层土壤(-3.5摄氏度以上的土壤或地下水)就可以满足地源热泵所要求的技术条件。

中国城市中约有30%~50%的建筑物具备此条件,可以使用地源热泵。从气候区上看,从寒冷的黑龙江到炎热的海南岛都可使用。世界上绝大多数国家也具备应用地源热泵技术的条件。同时它不消耗也不污染地下水。在利用地下水时,地源热泵只向水中排热或吸热,并不用水,所抽取的地下水要全部回灌地下。热泵从浅层常温土壤中取热或向其排热,浅层土壤之热能来源于太阳能,它永无枯竭,是一种可再生能源。所以,当使用地源热泵时,其土壤热泵可自行补充,持续使用,不存在资源枯竭问题。