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簡介
超低溫地源熱泵是太陽能光熱深度利用的新一代加熱設備,工作時把環(huán)境中儲存的大量低品位熱能加以挖掘,通過熱泵系統(tǒng)內介質循環(huán)時汽化吸熱、液化放熱的過程,以提高溫度加以利用。因為叫超低溫地源熱泵,所以設備能在低溫的環(huán)境中運行,那么使用超低溫地源熱泵采暖有哪些好處呢? 從采暖終端來看,主要有三種形式:地暖、暖氣片和風機盤管,后者一般適用于商用場所。在家庭采暖中,除傳統(tǒng)的暖氣片外,就是近幾年開始逐漸風行的地板采暖,也就是空氣能家庭采暖的主要實現(xiàn)方式。優(yōu)點
1、運行費用低:較其它供暖設備節(jié)能約20%,可充分利用低溫熱水資源或利用電價政策,降低運行費用。
2、舒適、衛(wèi)生、:地面輻射供暖是zui舒適的供暖方式,室內地表溫度均勻,室溫由下而上逐漸遞減,給人以腳溫頭涼的良好感覺;不易造成污濁空氣對流,室內空氣潔凈;改善血液循環(huán),促進新陳代謝。
3、節(jié)能:輻射供暖方式較對流供暖方式熱效率高,熱量集中在人體受益的高度內;傳送過程中熱量損失小;低溫地面輻射供暖可實行分層、分戶、分室控制,用戶可根據情況進行調控,有效節(jié)約能源。
4、熱穩(wěn)定性好:地面供暖地面層及混凝土層蓄熱量大,熱穩(wěn)定性好,在間歇供暖的條件下,室內溫度變化緩慢。
5、使用壽命長:低溫地面供暖中塑料管材或發(fā)熱電纜埋入地下,穩(wěn)定性好、不腐蝕,無人為破壞,使用壽命與建筑物同步。較對流供熱節(jié)約維護和更換費用。
6、適應性強:設備不受室外溫度的影響,大大延長采暖系統(tǒng)的壽命。采用超低溫地源熱泵做采暖熱源,在安全性、成本、使用壽命等方面具有明顯優(yōu)勢,特別是一套熱泵系統(tǒng)既能滿足冬季的取暖需求,又能滿足夏季的空調制冷需求,使用能源是zui為普及的電力。
采用兩個*獨立的蒸發(fā)器,分別實現(xiàn)制冷和蓄冰設備容量及裝機功率較常規(guī)空調系統(tǒng)減少30%-50%空調尖峰負荷機組需運行制冷工況時,機組可通過空調用蒸發(fā)器運行普通制冷工況,較傳統(tǒng)蓄冰系統(tǒng)蒸發(fā)溫度高,從而大大提高機組運行效率,進一步降低運行費用。簡化系統(tǒng)設計,降低系統(tǒng)初投資。
運用土壤或水體溫度冬天為12-22℃,溫度比環(huán)境空氣溫度高,熱泵循環(huán)的蒸騰溫度進步,能效比也進步;土壤或水體溫度夏季為18-32℃,溫度比環(huán)境空氣溫度低,制冷體系冷凝溫度下降,使得冷卻作用好于風冷式和冷卻塔式,機組功率大大進步,能夠節(jié)約30--40%的供熱制冷空調的運轉費用,1KW的電能能夠得到4KW以上的熱量或5KW以上冷量。
與鍋爐(電、燃料)供熱體系比較,鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70~90%的燃料內能為熱量,供用戶運用,因而地源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)約三分之二以上的電能,比燃料鍋爐節(jié)約約二分之一的能量;因為地源熱泵的熱源溫度全年較為穩(wěn)定,通常為10~25℃,其制冷、制熱系數可達3.5~4.4,與傳統(tǒng)的地源熱泵比較,要高出40%擺布,其運轉費用為普通*空調的50~60%。因而,近十幾年來,地源熱泵空調體系在北美如美國、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國家取得了較快的開展,我國的地源熱泵商場也日趨活潑,能夠估計,該項技能將會變成21世紀zui有用的供熱和供冷空調技能。
表一:
地源熱泵與其它加熱方法比較的動力消耗狀況比較:
比較后可得出地源熱泵是一切加熱方法中zui節(jié)約動力的。
表二:地源熱泵空調體系與傳統(tǒng)的*空調體系各方面的特點比較:
地源熱泵空調體系在各方面都比傳統(tǒng)空調體系體現(xiàn)優(yōu)異。
表三:300平米別墅,供暖季供溫暖生活熱水運轉費用與其它供暖方法比較:
注:表三研討目標為北京的一套別墅,面積為300平米。各種報價參數取自市政府相關部分發(fā)布的《2004年度北京動力運用陳述》,以及《2006年度北京動力運用陳述》,2個年度的動力報價變化較大。本表按用戶天天運轉15小時,一個采暖季核算。
以上剖析可顯著看出地源熱泵體系的優(yōu)勢。
機組工作原理
壓縮機吸入干式蒸發(fā)器中的低壓過熱制冷蒸汽,經過壓縮機壓縮,變成高溫高壓制冷劑氣體,經排氣管道進入冷凝器,將熱量傳遞給冷卻水產生供暖熱水,高溫高壓的制冷劑氣體被循環(huán)水冷凝為常溫高壓液態(tài)制冷劑。從冷凝器出來的液態(tài)制冷劑經干燥過濾器去除水分和雜志,流經電磁閥通過膨脹閥節(jié)流降壓后進入蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器中低溫低壓的液態(tài)再回到壓縮機開始新一輪的循環(huán)。這樣,經過干式蒸發(fā)器的冷媒水被冷卻,由蒸發(fā)器出口排出,而被引入所要求制冷的空調區(qū)域。如此往復循環(huán),達到制冷或制熱的目的。
地(水)源熱泵*空調系統(tǒng)的特點
1、 可再生性
地(水)源熱泵是一種利用地球所儲藏的太陽能資源作為冷熱器,進行能量轉換的供暖制冷空調系統(tǒng),地(水)源熱泵是利用清潔可再生能源的一種技術,地表土壤和水體是一個巨大的太陽能集熱器,所收集的太陽輻射能量,比每年利用能量的500倍還多(地下的水體是通過土壤間接接受太陽輻射能量),它又是一個巨大的動態(tài)能量平衡系統(tǒng),地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發(fā)散的相對平衡,地源熱泵技術的成功使用,使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為現(xiàn)實。
2、 節(jié)能
地(水)源熱泵機組利用的土壤或水體溫度冬季為12-22℃,溫度比環(huán)境溫度高。熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高,能效比也提高;土壤或水體溫度夏季為18-32℃,溫度比環(huán)境溫度低,制冷系統(tǒng)冷凝溫度降低,使用冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式,機組效率大大提高,可以節(jié)省30-40%的運行費用。投入1KW的電能可以得到4KW以上的熱量和5KW以上的冷量。
3、 環(huán)境和經濟效益顯著
地(水)源熱泵機組運行時,不消耗水也不污染水,不需要鍋爐、冷卻塔,也不需要堆放燃料的場地,環(huán)保效益顯著。地(水)源熱泵機組的電力消耗,與地源熱泵相比可以減少30%以上;與電供暖相比可以減少70%以上,它的制熱系統(tǒng)比燃氣鍋爐的效率平均提高近50%,比燃油爐效率高出70%。
4、一機多用,應用范圍廣
地(水)源熱泵系統(tǒng)可制熱、制冷,還可以提供生活熱水,一機多用,一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統(tǒng)。特別是對于同時需要供熱和供冷的建筑物,地(水)源熱泵有非常明顯的優(yōu)勢。不僅節(jié)省了大量的能源,而且減少了設備的初投資。地(水)源熱泵可應用于賓館、居住小區(qū)、公寓、廠房、商場、辦公樓、學校和醫(yī)院等建筑,小型的地源熱泵更適合于別墅住宅的采暖、制冷。
5、 自動運行
地(水)源熱泵機組由于工況穩(wěn)定,系統(tǒng)設計簡單,機組運行可靠,維護費用低,自動控制程度高,使用壽命長。電解錳循環(huán)冷卻水屬于快速可再生的低溫水能源。采用水—水的水源熱泵技術,通過輔以少量電能,從低溫循環(huán)冷卻水中提取熱能,為生產和生活提供高溫熱水,既節(jié)能降耗,又經濟環(huán)保。不僅可以實現(xiàn)“零”污染,同時投資回收快、利潤回報非常高。
水源熱泵技術是通過輔以少量電能,冬季從低溫水源中提取熱能,由熱泵機組通過空氣或水作載體,為建筑物供暖;夏季利用低溫水源的相對低溫帶走建筑物中的熱量。污水,自古以來被以為“不可用之水”。大量消費、生活污水流淌于城市公開排污管道中,經過處置之后排向江河湖海。而你不會把它與能源環(huán)保等詞聯(lián)想在一同,但當它遇上“熱泵”,一切的想入非非都照進了理想。
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