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别墅地源热泵系统的概念和原理

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发布日期:2017-03-22 11:25:47【

际能能源对别墅地源热泵系统概念的介绍

地源热泵是以地下浅层地热能资源(也称地温,包括土壤源、地下水、地表水等)为主要冷热源,以电能为辅助动力,以循环水为换热载体,由地下换热系统、热泵机组系统、室内末端系统组成的既能制冷又能供暖还可提供生活热水的高效节能的“三联供”建筑环境舒适系统。

地源热泵按冷热源性质区分,分为狭义地源热泵和广义地源热泵。

狭义地源热泵即地埋管地源热泵或土壤源地源热泵。土壤源地源热泵就是以岩土层为冷热源,采用垂直钻井埋管或水平埋管的方式,利用管内闭式循环水间接换热的途径向地下岩土层吸取或排放热量,向热泵机组提供低品位冷热源为室内制冷或供暖。

广义地源热泵,包括土壤源地源热泵、地下水地源热泵、地表水地源热泵,以及混合型地源热泵,这些类型的热泵系统统称为地源热泵。

地下水地源热泵是指钻深井直接抽取地下水提供冷热源。优点是投资小换热效率高,缺点是抽取地下水容易回水难,容易引起地表下沉等地质灾害,而且几乎不可持续,用不了几年,不是抽不出地下水就是泥沙混杂导致系统瘫痪。我国北方采用地下水的项目大部分都已停止使用,且上海及苏锡常镇宁等江南地区国家明令禁止开采利用地下水。因而这里不作介绍。

别墅地源热泵系统的概念和原理1

地表水地源热泵,是指以江河湖海及城市污水为冷热源。这项技术有较大的应用市场,如重庆、湖南长沙、江苏南京等地方就正在或已经建成大规模利用江水源建设的区域供冷供暖能源站。山东青岛有海水源热泵的成功案例。但这种类型的项目,由于水源地离目的地太远,不可能大规模普及,而且还要政府(尤其水利、环保部门)部门特批。污水源热泵是一个很有发展前景的技术,但实际应用也有很大难度,主要是跨部门多、污水处理厂离目标地较远。

混合型地源热泵是指应用两种或两种以上的冷热源混合使用的形式。针对冷热负荷需求差异较大的大型或特大型建筑,由于周边用于钻井埋管的场地不够,或者设计方案地下热平衡需要及其他条件因素,采用混合系统更科学、更经济。混合系统取、排热部分除地埋管换热以外可辅之以冷却塔、景观水塔、河水湖水溪水、广场喷泉、景观瀑布、太阳能季节性蓄热供热、燃气锅炉等多种形式的冷热源。混合型地源热泵一般用于大型中央空调系统。

别墅地源热泵系统的概念和原理2

地源热泵的原理

地表向下 30~130 米左右,一年四季的温度是相对恒定的,沪宁线城市群一般在18~20 ℃左右。地源热泵正是利用浅层地热能这一特性,通过输入少量电能驱动闭式环路内的介质循环流动,最大限度地利用地温,实现由低温位向高温位或高温位向低温位的转换。即在冬季,把地下的热量“取”出来,经过热泵进一步换热后为室内供暖,同时将冷量传输排放积蓄到地下(见图 1、图 2);在夏季,把地下的冷能“取”出来(将热能排下去),经过热泵进一步制冷后供室内使用,同时将热量输送释放到地下储存起来供冬季采暖使用。地埋管区域(三维立体)事实上就是一个蓄温场,只要总冷热负荷(包括室内负荷和蓄温场“取”“排”负荷)计算设计准确,保持地下相对热平衡,就能保证系统持续稳定长期运行,并确保高效节能。

际能能源地源热泵技术“江南模式”节能系统,独创专利技术,使建筑综合节能率提高30%~70%,被中国建筑学会评为“建筑科技进步二等奖”,咨询热线:400-0000-523

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