地源热泵方案优缺点
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水源热泵与常规空调技术相比,有以下优点:
1、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,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,是很好的热泵热源和空调冷源,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。
另外,地能温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。
据美国环保署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。
2、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。
地表浅层地热资源可以称之为地能,是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。
地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能量,比人类每年利用能量的500倍还多。
它不受地域、资源等限制,真正是量大面广、无处不在。
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。
3、节水省地
以地表水为冷热源,向其放出热量或吸收热量,不消耗水资源,不会对其造成污染;省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施,机房面积大大小于常规空调系统,节省建筑空间,也有利于建筑的美观。
4、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。
虽然也采用制冷剂,但比常规空调装置减少25%的充灌量;属自含式系统,即
该装置能在工厂车间内事先整装密封好,因此,制冷剂泄漏机率大为减少。
该装置的运行没有任何污染,可以建造在居民区内,没有燃烧,没有排烟,也没有废弃物,不需要堆放燃料物的场地,废且不用远距离输送热量。
5、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,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统;可应用于宾馆、购物商场、家电电脑办公楼、学校等建筑,更适合于别墅住宅的采暖、空调。
6、地源热泵空调系统维护费用低
在同等条件下,采用地源热泵系统的建筑物能够减少维护费用。
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,从而避免了室外的恶劣气候,其地下部分可保证50年,地上部分可保证30年,因此地源热泵是免维护空调,节省了维护费用,使用户的投资在3年左右即可收回。
水源热泵空调系统缺点分析:
1、一次性投资价格高。
中央空调空调属于高档次的商品,地源热泵中央空调空调比一般中央空调档次又要高许多,节能高达百分之六十,但比一般中央空调投资高约百分之四十左右,如果有能力使用中央空调,地源热泵的高投入部分实际上是一种高回报投资;
2、地源热泵中央空调的使用受到场地限制,热交换是在地下进行的,没有足够的场地满足不了能量交换,浅表地层热能也是来源于太阳;
3、如果使用地下水地源热泵,对地下水和地质有不好的影响,保护不好会污染地下水,回灌不好会影响地基下沉;
4、设计难度大,由于我国对地源热泵的研发还不够深入,目前还没有一个统一、简便的计算方法。
地下埋管换热是一种非常复杂的不稳态传热现象,地下埋管的安装几何特性、地下土壤特性、回填材料特性都对地下埋管的热量交换起着重要的影响。
另外设计时必须考虑到土壤热平衡;
5、施工工艺有待完善。
在我国地源热泵技术尚未发展成熟,相关的一系列施工工具、工艺、人员水平都有待发展。
比如在笔者参加监理的苏州中级人民法院的工程中,钻孔所用的机械便是施工单位自制的,施工时效率低下而且时常损坏。
并且由于一口竖井打完,必须马上下管灌浆回填避免塌方,因此如果钻井时角度不够垂直就有可能将已隐蔽的地埋管钻坏,再修复十分困难。
6、维修难度大。
虽然地源热泵理论上后期基本不会出现维修的情况,但由于设计和施工难度较大加上施工人员素质问题,一旦出现问题需要维修,代价十分巨大。
7、某些地源热泵系统还会对结构有所影响。
比如在苏州朗诗国际街区,便是将管道埋入楼板层,水在地埋管内与土壤换热后进入楼板向室内辐射放热,实现室内恒温(20~26℃),但这无疑大大增加了楼板的厚度和重量,并且公共部位的管道加上其保温层,直径很大,给装饰工程也带来难度,不可避免要降低层高。