地源热泵特点
2013-地源热泵
芬
尼 克 兹
地源热泵的特点及应用简 介
广东芬尼克兹节能设备有限公司
GuangDong PHNIX Eco-Energy Solution Ltd .
内容
一、地源热泵系统简介 二、工作原理 三、地源热泵机组主要特点 四、PHNIX地源热泵机组特点 五、地源热泵工程设计方法 六、地埋管换热系统施工 七、相关工程图片
机房占地面积小,可 设在地下室,无噪音, 20 年 但需要打井埋管用地 机房占用建筑面积, 冷却塔要占用房顶面 积,储油 设备需要占地,要求 有一定的安全间距
溴化哩吸 收 式直燃机 组 水冷机组 + 燃油(汽 ) 热水锅炉
10 年
需设冷冻站和锅炉房, 冷水机组 面积较大,冷却塔要 20 年 占用房顶面积,储油 燃油锅炉 设备需要占地,要求 10 年 有一定的安全间距 需设冷冻站和锅炉房, 冷水机组 冷却塔要占用房顶面 20 年电 积,需要较大的电负 锅炉15年 荷
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PHNIX地源三联供热泵机组运行原理 ①热水模式:压缩机 四通阀1 热水侧换热器 节流阀A 地源侧换热器 四通阀2 压缩机.
PHNIX地源三联供热泵机组运行原理 ②制冷模式:压缩机 四通阀1 四通阀2 换热器 节流 空调侧换热器 四通阀2
地源侧 压缩机.
PHNIX地源三联供热泵机组运行原理-制冷 ③制热模式:压缩机 四通阀1 四通阀2 热器 节流 地源侧换热器 四通阀2
PHNIX
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广东芬尼克兹节能设备有限公司
GuangDong PHNIX Eco-Energy Solution Ltd .
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机组运行噪音小
1、PHNIX地源热泵机组采用高效柔性全封闭式压缩机; 2、完美的机组外壳; 3、机组运行噪音小,性能稳定耐用。
地源热泵工作原理
地源热泵中央空调与传统中央空调系统对比 地源热泵中央空调和传统中央空调相比,最大的特点就在于它的节能性;
项目 地源热泵中央空调 溴化锂吸收式直燃机组 水冷机组+燃油(气)热水锅炉 水冷机组+电热锅炉
占地面积
机房占用建筑面积,冷却塔占 须冷冻站和锅炉房,冷却塔占 须冷冻站和锅炉房,冷却塔占 机房占地面积小可设在地下室 用屋顶面积储油设备需要占地 用屋顶面积,储油设备需要占 用屋顶面积需要较大的电负荷 面积 地面积
地源热泵工作原理
1、地源热泵工作原理
2、地源热泵技术特点
3、地源热泵的类型
目 录
4、与传统空调的比较
1. 地源热泵的工作原理
1.1 地源热泵原理简述
作为自然现象,正如水由高处流向低处那样,热量也总是从 高温流向低温,用Байду номын сангаас名的热力学第二定律准确表述:“热量不可 能自发由低温传递到高温”。但人们可以创造机器,如同把水从 低处提升到高处而采用水泵那样,采用热泵可以把热量从低温抽 吸到高温。所以地源热泵实质上是一种热量提升装置,它本身消 耗一部分能量,把环境介质中贮存的能量加以挖掘,提高温位进 行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅为供热量的三分之一或更 低,这就是地源热泵节能的原理。
1.2地源热泵工作原理
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。 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。
冬季地源热泵工作原理
冬天热泵中制冷剂正向流动,压缩机排出的高温高压气体进入冷 凝器向集水器中的水放出热量,相变为高温高压的液体,再经热力膨 胀阀节流降压变为低温低压的液体进入蒸发器,从地下循环液中吸取 低温热后相变为低温低压的饱和蒸汽后进入压缩机吸气端,由压缩机 压缩排出高温高压气体完成一个循环。如此循环往复将地下低温热能 “搬运”到集水器,从而不断的向用户提供45 ℃ -50 ℃的热水。
地源热泵技术的特点及应用
浅析地源热泵技术的特点及应用摘要:地源热泵系统的能量来源于地下能源。
它不向外界排放废气、废水、废渣, 是一种理想的“绿色空调”, 被认为是目前可使用的对环境最友好和最有效的供热、供冷系统。
该系统无论严寒地区或热带地区均可应用本文探讨了地源热泵技术的特点及运用。
关键词:地源热泵;技术;节能;应用中图分类号: tu201.5 文献标识码: a 文章编号:地源热泵系统经过多年的研究,在技术上已经比较成熟,而且经过多次的示范实践,肯定其具有节约能源、性能稳定、清洁安全等优点,虽然其初投资比常规采暖空调系统大,但可以大大节省运行维护费用。
据世界环保组织估计,设计安装良好的地源热泵,平均可节约用户30%~40% 的采暖空调运行费,因此它将成为大有发展前景的采暖空调技术。
一、地源热泵技术的工作原理地源热泵技术是一种利用地球表面浅层的地热能资源进行供热、制冷的高效、节能、环保的系统。
地源热泵通过输入少量的电能,实现低温热能向高温热能的转移。
工作原理见图1,地热能在冬季作为热泵供热的热源;在夏季作为热泵制冷的热汇。
即在冬季,把地热能中的热量“取”出来,提高温度后,向室内供给热量;夏季,把室内的热量“取”出来,“排放”到地下可缓解城市热岛效应,通常热泵消耗1 k w 的能量用户可以得到今5 kw 的热量或冷量。
1-压缩机; 2-蒸发器; 3-冷凝器; 4-节流阀;5 ~ 12-阀门; 13-风机盘管; 14-埋地换热器图1地源热泵技术的工作原理二、地源热泵系统的特点1、节能、高效地温一年四季基本恒定在16℃左右,略高于该地区平均温度1到2度,使得热泵无论在制冷或制热工况中均处于高效率点。
地源热泵空调系统在提供100单位能量的时候,70%的能量来源于土壤,30%的能量来自电力,用于将土壤中的热量“搬运”至室内。
与锅炉(电、燃料)供热系统相比,锅炉供热只能将90%以上的电能或70—90%的燃料内能转换为热量供用户使用,而地源热泵空调系统的转换效率最高可达4.7,因此它要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量,其运行费用仅为普通中央空调的50—60%。
地源热泵系统在建筑中的应用
地源热泵系统在建筑中的应用地源热泵(Ground Source Heat Pump,简称GSHP)系统是一种利用地下热能进行建筑供暖、制冷和热水供应的高效节能的热泵系统。
它通过地下的稳定温度提供热量,并通过制冷循环来提供制冷效果。
地源热泵系统在建筑中的应用已经得到广泛认可,下面将从节能、环保和经济效益三个方面探讨其应用价值。
一、节能效益地源热泵系统是一种高效节能的供暖制冷系统。
其主要优势体现在以下几个方面:首先,地源热泵系统利用地下的稳定温度进行换热,而地下温度相对较为稳定,可以保证系统始终处于一个较高温度差的工作状态。
相比较而言,空气源热泵系统则会受到季节变化和气候波动的影响,效能不稳定。
其次,地源热泵系统采用地下水源或地源热井进行换热,充分利用地下温度,减少了对外界环境温度的依赖,从而提高了系统的效能。
与传统的电能或燃气供暖相比,地源热泵系统在能源利用上更加高效。
再次,地源热泵系统通过制冷循环的方式,在夏季可以实现制冷的效果。
相比较传统的空调系统,地源热泵系统可以大大降低制冷能耗,提高系统的整体效能。
综上所述,地源热泵系统在供暖和制冷方面的节能效益是显著的,可以有效减少能源消耗,降低能源浪费。
二、环保效益地源热泵系统作为一种清洁能源利用方式,具有良好的环保效益。
主要表现在以下几个方面:首先,地源热泵系统减少了对化石能源的使用,降低了二氧化碳等温室气体的排放。
这有利于减少对全球气候变化的负面影响,更好地保护环境。
其次,地源热泵系统本身不会产生废气、废水等污染物,避免了传统燃烧方式产生的大量排放物质对环境的污染。
再次,地源热泵系统的换热过程中,可以回收利用废热,提高能源的利用效率,减少能源的浪费。
这种能源回收利用的方式更符合可持续发展的理念,对环境起到了积极的保护作用。
综上所述,地源热泵系统不仅在能源利用方面有明显的节能效益,同时也对环境保护起到了积极的作用。
三、经济效益地源热泵系统在经济效益方面的表现主要体现在以下几个方面:首先,地源热泵系统在使用过程中可以大幅度降低能源费用。
地源热泵地埋换热管系统施工工法
地源热泵地埋换热管系统施工工法地源热泵地埋换热管系统施工工法一、前言地源热泵地埋换热管系统是一种利用地下土壤温度稳定的特点进行能量转换的新型能源利用技术。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析进行详细介绍。
二、工法特点地源热泵地埋换热管系统的特点主要有:1. 高效节能:地下土壤温度相对较稳定,可以提供较为稳定的热能,能够大幅度降低能源消耗。
2. 环保可持续:地热能是一种清洁的可再生能源,使用地源热泵系统能减少温室气体排放,对环境友好。
3. 空调供热一体化:地源热泵地埋换热管系统可以实现冬季供热、夏季供冷、生活热水等多种功能的一体化,提高系统的整体效益。
三、适应范围地源热泵地埋换热管系统适用于各种建筑物,尤其是低层建筑。
不同类型的土壤对系统的散热有一定影响,通常来说,蓄热层良好、地热层丰富的地区适用性更强。
四、工艺原理地源热泵地埋换热管系统利用地下土壤温度稳定的特点,通过换热管和地下热交换器实现热能的吸收和释放。
具体工艺原理如下:1. 孔洞准备:首先,进行基坑开挖和土方开挖以准备地埋换热管的安装空间。
2. 管路铺设:在基坑或土方开挖空间中按照设计要求将地埋换热管进行布置和安装。
通常采用回填土或沙土的方法固定管道,并保证管道间距均匀,以提高热能传递效果。
3. 管道封装:将安装完成的地埋换热管进行密封和封装,避免热能的损失和外部环境的干扰。
4. 动力系统连接:将地源热泵系统的动力系统与地埋换热管进行连接,确保系统的正常运行。
五、施工工艺地源热泵地埋换热管系统的施工过程包括以下几个阶段:1. 基坑开挖:按照设计要求进行基坑的开挖,确保基坑尺寸和深度符合系统需求。
2. 土壤改良:根据地下土壤的情况进行土壤改良,以提高土壤的导热性能,促进热能的传导。
3. 管道安装:按照布置设计,进行地埋换热管的安装,注意保证管道的均匀布置和正确连接。
4. 管道密封:对安装完成的地埋换热管进行密封和封装,确保热能不受外界干扰和损失。
地源热泵的分类及其各自特点
地源热泵的分类及其各自特点美国制冷与空调学会(ARI)根据地下换热介质的不同分为三类:一是与地表水换热的水源热泵(water-source heat pumps );二是与地下水换热的地下水源热泵(ground water-sourc e heat pumps) ;三是与土壤换热的地下耦合热泵(ground-coupled heat pump,ground sourc e closed-loop heat pumps,也叫土壤源热泵、闭环水源热泵)。
1.土壤源热泵土壤源热泵以大地作为热源和热汇,热泵的换热器埋于地下,与大地进行冷热交换。
土壤源热泵系统主机通常采用水—水或热泵机组或水—气热泵机组。
根据地下热交换器的布置形式,主要分为垂直埋管、水平埋管和蛇行埋管三类。
垂直埋管换热器通常采用的是U型方式,按其埋管深度可分为浅层(<30m),中层(30~100m)和深层(>100m)三种。
埋管深,地下岩土温度比较稳定,钻孔占地面积较少,但相应会带来钻孔、钻孔设备的经费和高承压埋管的造价提高。
总的来说,垂直埋管换热器热泵系统优势在于:(1)占地面积小;(2)土壤的温度和热特性变化小;(3)需要的管材最少,泵耗能低;(4)能效比很高。
而劣势主要在于:由于相应的施工设备和施工人员的缺乏,造价偏高。
水平埋管换热器有单管和多管两种形式。
其中单管水平换热器占地面积最大,虽然多管水平埋管换热器占地面积有所减少,但管长应相应增加来补偿相邻管间的热干扰。
水平埋管换热器热泵系统由于施工设备广泛使用而且施工人员易找,又加上许多家庭有足够大的施工场地,因此造价就可以减下来。
除需要较大场地外,水平埋管换热器系统的劣势还在于:运行性能上不稳定(由于浅层大地的温度和热特性随着季节、降雨以及埋深而变化);泵耗能较高;系统效率降低。
蛇行埋管换热器比较适用于场地有限又较经济的情况下。
虽然挖掘量只有单管水平埋管换热器20%~30%,但是用管量会明显增加。
地源热泵的特点及发展
作 为我 国最传 统 的供 热 方式燃 煤 锅炉 , 一 方面造 成严 泵耗 能低 、 维 修率 低 以及运 行成 本低 等优点 。 重 的大气 污 染 : 另 一 方面能 源利 用率低 , 资 源浪费 严重 。 然 2 地 源热泵 的 由来及 发展 而 随着 时代 的 进步 以及 节 能减排 的推 广 , 燃 煤锅炉 在 一 些 从 2 0世纪 4 0年 代后开 始 应用 的地 源热泵 , 可 以说是 城市 中正在 逐 渐消 失 , 而燃 油和燃 气锅炉 因为运 行 成本较 项相 当古 老 的技术 。只 是随 着 近些 年科 学技 术 的进步 , 高根 本不 能实行 。 社 会经济 的发展 大大 提升 了居 民的生 活 该 技术 的应用逐 渐 变成 商业化 。 地 源热 泵 的名 称首 次 出现 质量 , 社会 各界 已开始 关注 公 共建 筑和 住 宅 的供 暖和 制 冷 在 1 9 1 2年 瑞 士 的一 份 专利 文献 中 , 2 0世 纪 5 0年代 该 技 技术研 究 。 不 断扩 张 的市 场 需求 , 使 地 源热 泵在技 术 、 经 济 术 的应 用在 欧洲掀 起 了一股 浪潮 。 地 下埋 管换热 器 的线热 等 方面 的优 势更 加 凸 显 , 它能较 好 地 解 决 供 热和 空 调 问 源理论 , 由I n g e r s o l l 和 P l a s s在 此期间根 据 K e l v i n线源概 题, 满足人 们 的 日常生产 和 生活 的需要 。 念提 出 , 但 此系统 因过 高 的造价 与过低 的能源价 格 之 间的 1 地源 热泵 的特点 及 分类 矛盾 而未 得到 普及 与推 广。7 O年 代突发 石油 危机 , 人们 开 1 . 1 地 源 热 泵 技 术 特 点 始 广泛 关注 节 能课题 。 此时 , 塑 料管 已取代 金 属管 被 广泛 环保 : 没 有 外 挂机 , 不 产生 噪 音 污 染 , 工作 不 需冷 却 , 应 用 在地 下 埋 管供 能 系统 中 , 自此 , 地 源热 泵 的 发展 达 到 不存 在 热 岛效 应 , 不 需要 向周 围环 境释 放 热 量 ; 不 需要 抽 全 盛 时期 。在 此时 期 , 人 们在 冬 季供 暖 中大面 积应 用 水平 取地下 水 , 不 破坏 地下 水 资 源 , 使 用 电力驱 动 , 对 周围环 境 埋管 换热 器 的地 源热 泵 。2 0世 纪 8 0年代 初 , 冷 暖联 供 地 零 污染 零排 放 , 根 本没 有燃烧 过 程。 源热 泵 的研 究和 应用 成 为美 国 、 加 拿大等业 界 学者 的热 点 性 能稳 定 : 实行 全 电脑 控制 , 或者 电话 遥 控 , 甚至 可 以 课题 。 很 多 文献 中都记 载 了地源 热泵 不 同形 式地 下埋 管换 进 行新 风 配送和 温湿 度控 制。 热器 的传热 过 程及 模型 , 同时 附有部 分工 程 的运行 总 结及 蒸 发器 压 缩机 冷凝器 使 用 寿 命 长 :使 用 性 能 比较。 寿命 至 少 为 2 0年 , 是 分 美 国的环 境 保护署 与 能 源部 共 同认 定 ,用于 取暖 、 热 体 式 或 窗 式 空 调 器 的 水、 制冷 的地 源 热泵 系统 是现 阶段 效 率最 高且 有利 于环 境 2 - 4倍 。 保护 的供 能系统 。具体 来 讲 , 该 系统通 过地 下 土壤 或岩 石 机 多 用 :夏 季 制 的相 对 稳定 温度 , 为地 源热 泵用 户 的取暖 及 空调 系统减 少 冷 、冬 季供 暖 以及 全年 了2 0—5 0 % 的 电费 , 在 全年都 能维持 高效 运行 。 供 应生 活热 水。 多 区顶风 系统 、 单 区顶 风 系统 、 冷水 变风 系统 、 多区地 1 . 2 地 源热 泵 的分 类 源热 泵 系统 的效 率 比从 一 些 文献 的计 算结 果可 以看 出, 分 在我 国, 地 源热 泵 亦 称地 热 泵 , 根 据 地 热 源 的 利 用 方 别 为 1 . 5 4 k w/ t o n 、 1 . 4 0 k w/ t o m、 1 . 2 3 k w/ t o n和 0 . 8 8 k w/ t o n , 式及 种 类 , 可 以分 为 : 地 下水 热 泵( G W HP) 、 土壤 源 热泵 或 k w/ t o n表 示 千瓦耗 电 / 吨制 冷量 。 由此 可见 , 传统 的空调 称 土壤耦 合 热 泵( G C HP) 、 地表 水热 泵( S W HP) 三类 。 系统 的工作 效率 已远远 落后 于地 源热 泵系统 。 除此 以外 , 1 . 2 . 1地 下水 热 泵系统 建 筑物 若 采用 了地 源热 泵 系统 , 相 同条件 下 的维 护费 用 大 现 阶 段 ,地下 水 热 泵系统 被 广泛 应用 在商 业 建筑 中。 大减 少。 地 源热 泵 系统 比较 耐 用 , 其 元 部件 多安 装在 室 内 它最 常 用 的 形 式是 : 一侧 走 热 泵机 组 进 行水 冷 却 : 另 一侧 或地 下 埋 设 , 很 少 受 外界 环 境影 响 , 因 此其 无 需进 行 过 多 走地 下水 , 利 用水 一水 式 板式 换热 器 。在 土 壤 源热 泵逐 渐 的机械 运 动。经 验 证 , 该 系统 的地 上部 分和地 下部 分的服 推 广应 用 以前 , 地 下水 热 泵 系统 已成 为欧 洲常 用 的地 源热 务 年 限 分别 为 3 0年 和 5 0年 , 无 需进 行过 多 的维护 , 是免 泵 系统 。 维 护 空调 , 在 三 年左 右用户 的投 资即 可 回收。 1 . 2 . 2 土 壤 源 热 泵 与普 通 空调 系统相 比 , 地 源热 泵 系统 的运行 费 用要 少 对于 土 壤 源 热 泵 系统 , 热 泵 的换 热 器 埋 于 地 下 , 它是 得 多。 亚特 兰 大 市一 家 用 户每 年 只 需 支 出 8 2 6美 元 的费 以大地作 为热 源或者 热 汇 , 与大地 之间进 行 冷热 交换 。 土 用 , 每年 只需 支 出 3 9 7美元便 可 满足 全年 的地 源 热 泵 系统 壤 源热 泵 系统 主 机通 常 采 用水 一水 、 热 泵机 组 、 水 一气 热 的 日常使 用 , 而普通 空调 系统 则 需支付 6 8 6美元 。 泵机 组进 行工 作 。 土 壤源热 泵 系统按 照地 下热 交换器 的布 除上述优 势 以外 , 地 源 热泵 系统 中 的制 冷 剂全 部经 专 置形 式 , 分 为水平 埋管 、 垂 直埋 管和蛇 行 埋管 三类。 业 的生 产 厂家 密 封加 工 , 保 证不 泄 露 , 因而减 少 了 对 臭氧
热泵分类及特点
热泵分类及特点热泵是一种能够将低温热源中的热量转移到高温处的装置,它利用热力学原理,通过压缩、膨胀工质的循环运动,实现低温热源的升温。
热泵广泛应用于供暖、制冷、热水和工业生产等领域,具有高效节能、环保安全等优点。
根据热源的不同,热泵可以分为空气源热泵、水源热泵和地源热泵三种类型。
1. 空气源热泵空气源热泵是利用空气中的热能作为热源的一种热泵系统。
它通过空气-制冷剂-工质之间的热交换,将低温的空气中的热量转移到室内,提供供暖、制冷和热水等功能。
空气源热泵具有安装方便、运行稳定、成本低等特点。
然而,由于空气源热泵的热源是空气,受气温变化的影响较大,其制热效果在极寒地区会受到一定限制。
2. 水源热泵水源热泵是利用水体作为热源的热泵系统。
它通过水-制冷剂-工质之间的热交换,将水体中的热量转移到室内,实现供暖、制冷和热水等功能。
水源热泵具有热效率高、稳定性好、节能环保等特点。
然而,水源热泵需要有充足的水源供应,对水质和水温的要求较高,安装和运行成本相对较高。
3. 地源热泵地源热泵是利用地下土壤或地下水作为热源的热泵系统。
它通过地源-制冷剂-工质之间的热交换,将地下的热量转移到室内,实现供暖、制冷和热水等功能。
地源热泵具有稳定可靠、热效率高、节能环保等特点。
由于地下温度相对稳定,地源热泵的制热效果不受气温变化的影响,适用于各种气候条件下的供暖需求。
然而,地源热泵的安装和地下管道的布置较为复杂,需要占用一定的土地面积。
总结起来,空气源热泵适用于气候温和地区,安装和运行成本相对较低;水源热泵适用于有充足水源供应的地区,热效率高但成本较高;地源热泵适用于各种气候条件下,稳定可靠但安装成本较高。
根据实际情况,选择合适的热泵类型可以最大程度地发挥其优点,实现节能环保的供暖、制冷和热水需求。
地源热泵的特点和基本形式
地源热泵的特点和基本形式地源热泵(区别于热泵热水器和太阳能热泵热水器)技术是一种利用浅层地热资源的既可供热又可制冷的高效节能的空调技术。
热泵的理论基础源于卡诺循环, 与制冷机相同, 是按照逆循环工作的。
由于全年地温波动小, 冬暖夏凉, 因此地热可分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源, 即冬季从土壤中采集热量, 提高温度后供给室内采暖;夏季从土壤中采集冷量, 把室内多余热量取出释放到地能中去。
地源热泵主要有以下几种形式:(1)地下水热泵:为开放系统。
该系统占地面积小, 非常经济。
它要求保证机组正常运行的稳定水源, 温度范围在7—21℃, 需要打井, 为保持地下水位需要注意回灌, 从而不破坏水资源。
(2)河湖水源热泵:为开式或闭式系统。
该系统投资小, 水系统能耗低, 可靠性高, 且运行费用低, 但盘管容易被破坏, 机组效率不稳。
(3)土壤热泵:为闭式系统。
垂直埋管系统占地面积小, 水系统耗电少, 但钻井费用高;水平埋管安装费用低, 但占地面积大, 水系统耗电大。
2 地源热泵伏于传统空调的特性2.1 在技术方面(1)传统的空调系统不论是水冷还是风冷, 由于它的换热器必须置于暴露的空气中, 因此会对建筑造型造成不好的影响, 破坏建筑的外观;而地源热泵把换热器埋于地下, 且远离主建筑物, 故不会对其造型产生影响。
(2)风冷换热器与水冷换热器的换热环境均为大气, 故不可避免地受到环境条件变化的影响, 会明显降低换热效率;而地源热泵换热器是和大地换热, 换热对象是1m以下的地层, 其初始温度大约等于年平均温度, 基本不受外界环境的影响。
这种温度特性使地源热泵比传统空调运行效率要高40%~60%。
(3)普通空调对环境的影响是很严重的, 它不仅对臭氧层造成严重的破坏和产生令人难以忍受的噪音, 还由于夏季将废热排入大气, 冬季吸收大气中的热量而使大气、住宅周围的环境更加恶劣;而地源热泵可以利用大地的蓄热能力, 把夏季多余的排入大地的热能在冬季取用, 把冬季多余的冷能在夏季取用, 以达到冬夏两季室内的供暖与供冷。
三、地源热泵技术的经济分析.doc
三、地源热泵技术的经济分析(一)、地源热泵的特点1、技术性:高效节能全年土壤温度(5m以下一般是16-24 ℃)相对稳定,夏季土壤中的温度低于对应气候条件下空气温度,冬季土壤温度高于空气温度,理论上讲,降低夏季冷凝温度和冬季提高蒸发温度都可提高循环效率,达到节能的效果,土壤对地面空气温度波动有衰减和延迟,在耗电量相同的条件下,分别提高夏季供冷量或冬季的供热量,能效比EER:3.9-6,即夏季投入1KW电能可得3.9-6KW热能,性能系数COP=2.65-5即冬季投入1KW电能,可得到3.0-5KW左右的热能;并且地埋管热交换器不需要除霜,减少了结霜和除霜的能耗,没有空气源热泵除霜时吹冷风感.2、技术性:性能稳定地下温度稳定:地下的平均温度基本稳定在16度到22度之间,不受室外环境空气变化温度影响—主机制冷热稳定,不会出现空气源热泵越是在需要空调的情况下越不好—如冬天温度越低越需要,这时候制热效果越差;夏天高温时候越需要制冷,制冷效果越差;夏季冷凝温度升高1℃或冬季蒸发温度下降1℃电耗约增加1-1.5%;空气源热泵标准状况:制冷:35℃DB,制热:7℃DB,6℃WB ,铜管长:5米;当室外温度0℃只有标况85%左右;-5℃:标况65%或开始采用辅助电加热;-10℃:标况50%,此时多数热泵已经停机采用辅助电加热;室外温度40℃,只有标况的85-90%.3、能耗低、初投资低、投资回报高地源热泵系统作为楼宇空调系统,其运行费用可大大降低。
用地源热泵系统供暖或制冷时,根据不同的地域、气候、资源、环境,运行费用可比传统中央空调系统降低25%-50%;可供暖、空调,还可在春夏秋采用热回收免费供生活热水做到冷暖热水三合为一;一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统,减少设备初投资;地源热泵系统初投资增量回收期约2.5-8年不等。
4、可再生能源利用技术地表土壤和水体,收集了47%的太阳辐射能量,比人类每年利用能量的500倍还多。
地源热泵实际使用中的热平衡问题
地源热泵实际使用中的热平衡问题地源热泵是21世纪的一项最具有发展前途的具有节能和环保意义的制冷空调技术。
地源热泵优点:1.利用大地的蓄能作用,环保效益显著。
2.高效节能,运行费用低。
3.运行安全稳定,可靠性高。
地源热泵缺点:地源热泵冬夏两季向大地取热量和排热量不平衡。
热平衡问题分析:地源热泵通过热泵将大地中低位热能提高,对建筑供暖,同时使大地中的温度降低,即蓄存冷量以备夏季使用;夏季通过热泵将建筑内的热量转移到地下,对建筑进行降温,同时在大地中蓄存热量,以备冬季使用。
这一特点决定了该项技术适用于夏热、冬冷且冷热负荷相当的地区。
若该系统在冷热负荷不平衡的情况下长期运行,将会使土壤温度逐渐上升或下降,导致地埋管换热器换热环境恶化,换热效率下降,从而影响热泵机组的效率和运行的经济性。
以夏季和冬季不平衡率为3%和10%两种条件,得出的结果如下:以五年为一个周期来看,土壤温度逐年升高,温升分别升高了0.81℃和2.77℃。
地源热泵系统在热量不平衡率仅为10%的情况下运行五年,土壤温度就明显的升高了2.77℃,可以推想,若在热平衡率更大时,若不采取必要措施,地源热泵系统运行一段时间之后很可能就无法正常运行。
解决方案:根据实测和理论计算,建议以不平衡率20%为界线,即在20%以下时由于土壤本身具有一定的热扩散能力和蓄热能力,热量不平衡对热泵的运行影响不大,不需要采取措施。
当热平衡率相差较大(20%以上),需要采取辅助措施:辅助供热和辅助冷却方式。
称为复和式地源热泵系统。
以热负荷为主和以冷负荷为主的两种情况分析:1.系统的释热量小于吸取热量。
若地源热泵系统在这种情况下长时间运行,将会使土壤温度逐渐下降,使地埋管换热环境恶化,降低换热效率,使出水温度降低,并造成热泵机组的蒸发温度降低,从而影响热泵机组的效率和运行的经济性。
2.系统的释热量大于吸取热量。
原理与上述相反,后果一样。
为解决这个问题并提高系统的经济性,在地源热泵系统设计时综合考虑。
地源热泵系统分类
地源热泵系统分类地源热泵系统是一种利用地下热能进行供暖和制冷的系统。
根据其工作原理和应用场景的不同,可以将地源热泵系统分为几个不同的分类。
一、地源热泵系统的分类1. 地下水源热泵系统地下水源热泵系统利用地下水的恒定温度来进行供暖和制冷。
系统通过井泵将地下水抽到地面,通过热交换器将地下水的热能传递给热泵系统。
在冬季,地下水的温度要高于地面温度,因此可以提供热能;而在夏季,地下水的温度要低于地面温度,可以提供制冷效果。
地下水源热泵系统需要有充足的地下水资源,并且需要进行水质处理。
2. 土壤源热泵系统土壤源热泵系统利用土壤中的热能来进行供暖和制冷。
系统通过埋设在土壤中的地埋管,将土壤的热能传递给热泵系统。
在冬季,土壤的温度要高于地面温度,因此可以提供热能;而在夏季,土壤的温度要低于地面温度,可以提供制冷效果。
土壤源热泵系统适用于土地资源丰富的地区。
3. 岩石源热泵系统岩石源热泵系统利用地下岩石中的热能来进行供暖和制冷。
系统通过在地下岩石中钻孔,将岩石的热能传递给热泵系统。
岩石源热泵系统的工作原理类似于土壤源热泵系统,但由于岩石的热传导性能较差,需要进行更深的钻孔。
岩石源热泵系统适用于地下水资源较为匮乏的地区。
4. 水体源热泵系统水体源热泵系统利用地下湖泊、河流或湿地等水体中的热能来进行供暖和制冷。
系统通过埋设在水体中的水埋管,将水域中的热能传递给热泵系统。
水体源热泵系统适用于水资源丰富的地区。
5. 海洋源热泵系统海洋源热泵系统利用海洋中的热能来进行供暖和制冷。
系统通过在海洋中埋设海洋埋管,将海洋中的热能传递给热泵系统。
海洋源热泵系统需要有充足的海洋资源,并且需要考虑对海洋生态环境的影响。
二、地源热泵系统的特点和优势地源热泵系统具有以下特点和优势:1. 高效节能:地源热泵系统利用地下热能进行供暖和制冷,不需要燃烧燃料,能够大幅度节省能源消耗,降低运行成本。
2. 环保低碳:地源热泵系统采用清洁能源,减少二氧化碳和其他污染物的排放,对环境友好。
地源热泵的特点及施工难点解析
地源热泵的特点及施工难点解析地源热泵(Ground Source Heat Pump,GSHP)是一种利用地下的热能实现供暖和制冷的系统。
其特点和施工难点如下所述:1.高效节能:地源热泵利用地下稳定的温度来供暖和制冷,相比传统的采暖设备,具有更高的能效。
根据数据,地源热泵的能效比(COP)可以达到3-4,即每消耗1单位的电能,可以获得3-4个单位的热能。
2.环保低排放:地源热泵没有直接的燃烧过程,不会产生二氧化碳、氮氧化物等空气污染物,对环境友好。
3.稳定性好:地下温度相对稳定,不受季节变化、气候变化的影响,能够提供稳定的供暖和制冷效果。
4.灵活性高:地源热泵可以通过地下的水源、土壤或岩石等热源进行采暖和制冷,适用范围广泛。
5.可以与其他能源设备结合使用:地源热泵可以与其他能源设备如太阳能、风能等进行结合,提高能源利用效率。
1.地质勘探:地源热泵需要通过地下热源来实现供暖和制冷,因此需要进行地质勘探,了解地下的岩层、土壤等情况,选择合适的热源,并准确地确定地源热泵的井深和井径等参数。
2.井施工:地源热泵需要通过井从地下获取热能,井的施工是地源热泵系统中的关键环节。
井的施工涉及到井的钻探、井壁护结构、井套管等工艺,施工难度较大。
此外,由于地下的地质条件不同,井的施工也存在一定的风险,如遇到坚硬岩层、岩溶地貌等问题,施工难度更大。
3.管道敷设:地源热泵需要通过管道从地下热源传递热能到建筑物内部,管道的敷设是地源热泵系统中的重要环节。
管道的敷设需要考虑到敷设深度、保温材料、管道的连接方式等因素,施工需要专业的技术和设备。
4.建筑物适配:地源热泵需要与建筑物的供暖、制冷系统进行适配,包括供暖、制冷设备的选择、管网的设计等。
建筑物的适配需要根据具体情况进行设计,包括建筑物的保温性能、能源需求等因素的考虑。
5.运行维护:地源热泵系统的运行维护也是一个难点。
地源热泵系统中的各个组件需要进行定期的检测和维护,包括井的清洗、泵的检修、管道的保养等。
地源热泵系统简介
GROUND SOURCE HEAT PUMP SYSTEM
地源热泵系统简介
地源热泵空调
二十世纪七十年代以来,欧美发达国家大力推 广的空调科技,以其环保、节能、高效的特点, 倍受新建筑的欢迎。 以土壤作为其热来源,利用地表浅层土壤温度 全年相对稳定的特点,通过深埋土壤的闭环境 系统进行热交换来达到向建筑物供暖、供热的 目的,是一种节能、高效、环保的利用能源的 方式。
土壤交换地源热泵工作原理图
应用案列
北京 –地源热泵系统特点
运行费用低 绿色环保 运行可靠
维护简单
价格比较
价格比较
小结
地热供暖空调,集制冷和供暖于一身。 运行费用比风冷热泵节能40%,比电采暖节能 70%,比燃气炉效率提高48%,所需制冷剂比 一般热泵空调减少50%。 24小时恒温空间,四季如春。 总之,地源热泵系统具有传统空调系统无法比 拟的优势,是一项适应节约型社会、循环型经 济的先进科技。
地源热泵工作原理
1、地源热泵工作原理
2、地源热泵技术特点
3、地源热泵的类型
目
4、与传统空调的比较
录
1. 地源热泵的工作原理
1.1 地源热泵原理简述
作为自然现象;正如水由高处流向低处那样;热量也总是从高温 流向低温;用著名的热力学第二定律准确表述:“热量不可能自发 由低温传递到高温”&但人们可以创造机器;如同把水从低处提升到 高处而采用水泵那样;采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温&所以 地源热泵实质上是一种热量提升装置;它本身消耗一部分能量;把环 境介质中贮存的能量加以挖掘;提高温位进行利用;而整个热泵装置 所消耗的功仅为供热量的三分之一或更低;这就是地源热泵节能的 原理&
须冷冻站和锅炉房;冷却塔占用 屋顶面积;储油设备需要占地面 积
须冷冻站和锅炉房;冷却塔占用 屋顶面积需要较大的电负荷
20年
10年
冷水机组20年燃油锅炉10年 冷水机组20年;电锅炉15年
只利用地下水的热量采用回灌 冷却水循环量的2%冬季供热的 冷却水循环量的2%冬季锅炉的 冷却水循环量的2%冬季锅炉的
接触;水没有污染
霉菌污染冷却塔
霉菌污染冷却塔
和水霉菌污染冷却塔
需要一定量的水资源
机房需要设置自动安全报警系 统
需要设置两套机组和人员;运行 维护复杂锅炉房需要设置自动 安全报警装置
需要设置两套机组和人员;运行 维护复杂
表1 地源热泵与常规空调技术特点比较1万平方建筑;负荷为100瓦/平方
地源热泵中央空调与传统中央空调系统对比 地源热泵中央空调和传统中央空调相比;最大的特点就在于它的节能性;
项目 占地面积 设备寿命 水资源消耗量 驱动能源方式 环境保护 备注
地源热泵的特点与应用
论地源热泵的特点与应用摘要:鉴于当前社会地源热泵空调的流行热潮,本文结合地源热泵在实际生活中的应用,对地源热泵空调系统进行了深入的研究。
而所谓的地源热泵空调事实上就是一种新型的节能空调,其具有良好的节能环保效果。
地源热泵空调是通过利用利用地表浅层的地热资源作为空调的冷热源,然后利用热泵的工作原理,进而只需要少量的电能就能够实现空调的正常运转。
而随着全球性的能源资源危机,使得地源热泵空调有了广阔的发展空间,因此对底蕴热拌的特点与应用进行研究意义重大。
本文通过对地源热泵系统的深入研究,然后对地源热泵的性能和工作原理等进行了详细的阐述,以供同行探讨。
关键词:地源热泵空调系统特点应用引言随着空调在现代人们生活中的推广应用,极大的提高了人们的生活质量。
然而,在空调的使用过程中却伴随了大量的能源消耗和环保节能问题。
随着全球性的能源危机,能源问题已经成为了一个世界性的话题。
因此在现代的各个领域中,都先后倡导了节能生产,而在空调领域也不例外。
随着科学技术的进步,人们一直致力于节能环保空调的研究,并且取得了显著的成果。
地源热泵空调是一种新型的节能空调,其具有良好的节能环保效果。
从专业的角度上讲,地源热泵是一个涵盖范围极广的术语,其不仅包括了使用土壤作为冷、热源的系统,还包括了使用地下水或者地表水做冷、热源的系统。
地源热泵通过对土壤温度较为稳定这一特点的利用,仅仅用少量的电能就能够驱使压缩机运作,并且通过埋藏在地下的闭环管线系统对热量进行交换,从而实现冬天供热、夏天供冷,进而满足人类对制冷制热的需求。
地源热泵系统具有传统空调所不具备的高效、节能以及环保等众多优点,并且随着时代的发展,在能源危机已经殃及全球的时代背景下,地源热泵空调更是备受广大用户的青睐。
而鉴于当前社会地源热泵空调的流行热潮,对底蕴热拌的特点与应用进行研究不仅意义重大,而且迫在眉睫。
本文从地源热泵系统的特点出发,对地源热泵的特点与应用进行探讨,并且对地源热泵的性能和工作原理等进行了详细的阐述,希望能够起到抛砖引玉的效果,使同行相互探讨,进而达到共同提高的目的,并且为我国地源热泵空调系统的应用起到一定的参考作用。
水地源热泵的功能特点
水地源热泵的功能特点
水地源热泵是一种采用水作为热传递介质,利用底源地下地温的热能源进行热
泵循环的热泵系统。
水地源热泵依赖于水和地热能源进行热交换,不仅可以提供供暖和制冷服务,而且可降低温室气体排放,是一种环保节能的热泵系统。
下面我们将介绍水地源热泵的功能特点。
1. 实现高效节能
水地源热泵系统运行过程中,所消耗的电能很小,热能源主要来自地下水或土
壤中的热能。
相比于其他电加热或燃料热源加热的系统,水地源热泵具有高效节能的特点。
2. 供热和供冷双重功能
水地源热泵系统不仅可以供暖,而且可以进行空调制冷,满足不同季节的需求。
它可以把地下水或土壤中的热量吸收到室内供暖,同时在夏季可以通过倒换循环,将室内的热量排出去,达到制冷目的。
3. 可实现多种供暖方式
水地源热泵系统运行时,通过地下水或土壤中的热能源提供热量,可以实现多
种供暖方式。
包括地暖、壁挂炉、空气加热等方式,满足不同用户的需求。
4. 环保节能
水地源热泵系统不仅可以节约非可再生能源的消耗,同时还可以减少温室气体
的排放。
不会产生任何污染物,对环境保护具有重要意义。
5. 维护成本低
水地源热泵系统内部只有几个关键部件,避免了常见的机械损坏等维护费用高
的问题。
使用寿命长,免维护的周期相对较长,减少了社会成本。
综上所述,水地源热泵通过地下水或土壤中的热能源提供供暖和制冷服务,具
有高效节能、供热和供冷双重功能、可实现多种供暖方式、环保节能和维护成本低等功能特点。
它是一种非常环保、高效节能、操作简便的热泵系统,未来会越来越受到人们的欢迎。
地源热泵分析及造价
地源热泵分析及造价地源热泵是一种利用地下热能进行供暖和制冷的系统。
它利用地下温度相对稳定的特点,不受季节和气温变化的影响,能够提供持续稳定的供暖和制冷效果。
本文将对地源热泵进行分析,并探讨地源热泵的造价问题。
地源热泵的原理是通过地下的热能来进行能源转换。
地下温度相对稳定,通常介于10到16摄氏度之间。
地源热泵系统通过地下埋设的地源热交换器来收集地下热能,经过热泵转换后供暖或制冷。
地下热交换器有水平地源热交换器和垂直地源热交换器两种类型。
水平地源热交换器一般埋设在浅层土壤中,需要较大占地面积;垂直地源热交换器则是通过钻孔将管道垂直埋设地下深处,相较于水平地源热交换器占地面积小,但造价较高。
地源热泵系统的主要组成部分包括地下热交换器、热泵主机和室内传热设备。
地下热交换器是地源热泵系统的核心,负责收集地下热能。
热泵主机负责将地下的热能转换为供暖或制冷所需要的温度。
室内传热设备负责将供暖或制冷效果传递到室内空间。
地源热泵的造价主要由地下热交换器、热泵主机和室内传热设备三部分构成。
其中,地下热交换器的造价相对较高,建议根据实际情况进行选择。
如果占地面积有限,可以选择较小的钻孔地下热交换器,但造价会相对较高;如果占地面积较大,可以选择水平地下热交换器,造价相对较低。
热泵主机的造价根据其制冷/供暖能力和技术水平来决定。
室内传热设备的造价则根据室内空间的大小和需求来决定。
综合以上三个部分的造价,地源热泵系统的总造价较高,一般在50万元以上。
但由于地源热泵系统的运行成本较低,能够实现能源的节约和环保效果,因此仍然受到一定的关注和推广。
同时,地源热泵系统的使用寿命较长,一般在15-20年以上,其投资回报周期也相对较短。
总之,地源热泵是一种利用地下热能进行供暖和制冷的系统,能够提供稳定的供暖和制冷效果。
地源热泵系统的造价较高,主要由地下热交换器、热泵主机和室内传热设备三部分构成。
然而,由于地源热泵系统的节能环保特点和较长的使用寿命,相对较高的造价可以通过其较低的运行成本和较短的投资回报周期来弥补。
埋管式地源热泵中央空调系统十大特点
埋管式地源热泵中央空调系统十大特点
高效节能埋管式地源热泵系统不燃油、不燃气、不燃煤。
土壤源是取之不尽、用之不完的可再生能源,能效比可高达1:4以上。
绿色环保埋管式地源热泵系统,不破坏地下水资源、低噪音,又不排放废气和废弃物,对空气不造成热污染,具备零污染的良好环保品质。
节省投资投资一套设备,服务两个季节。
传统的中央空调制冷和供暖,一般是由两套系统分别完成,而每个系统的使用率不足半年,设备利用率低,埋管式地源热泵系统则“一机两用”,既可夏季制冷,又可冬季供暖,节省了投资。
节约费用采用埋管式地源热泵系统可大量降低运行费用,比其它系统的中央空调运行费用降低30%~100%以上。
节约用水埋管式地源热泵的水系统采用全封闭循环,借助于地下土壤源的温度场取冷或散热。
因此不蒸发、不补水、循环往复,是节水型的中央空调。
灵活控制埋管式地源热泵系统以人为本,根据需要灵活控制,开关由己,冷暖自如,温馨舒适,分户计量。
健康舒适埋管式地源热泵系统,不用冷却塔,从根本上杜绝了军团菌的滋生,保障了人们的身心健康。
性能可靠埋管式地源热泵系统,其主机及系统匹配科学、合理,并选用世界名牌产品,高强度、高密度的聚氯乙烯管材均为进口原料生产,使用寿命长达五十年。
经主机、系统、末端的优化组合、科学配置,则系统运行稳定可靠,便于操作。
安全实用埋管式地源热泵系统无易燃易爆隐患,系统自动化程度高,能实现温度、压力、流量、关键部位的多参数自动调节,且安全性能良好。
建筑整体美观不用冷却塔,没有室外机和室外挂机,不用锅炉房,减少占地和建筑面积。
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地源热泵特点
地源热泵是利用浅层地能进行供热制冷的能源利用技术,是目前可以利用的对环境最友好和最有效的供冷和供暖空调系统。
它比空气热泵空调系统节能40%以上,比燃气炉效率提高45%以上,比电采暖节能70%以上。
地源热泵系统是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有地源热泵机组而构成的封闭环路的空调系统。
一定深度以下的地下土壤温度会全年恒定在13℃~20℃之间。
利用水与地能进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源,冬季把地能中热量“取”出来,供给室内采暖,此时地能为“热源”;夏季把室内热量取出来,释放到地下水或土壤中,此时地能为“冷源”。
传统热泵空调从空气中提取冷热量面临一个矛盾:天气越热,空气就越热,从空气中提取冷量就越困难;同理,天气越冷,从空气中提取热量就越困难。
所以,天越热,空调制冷效果越差;天越冷,空调制热效果越差,越费电。
1、高效:地源热泵是从大地里提取冷热量。
由于能常年保持恒定的地温,它远高于冬季的室外温度,又低于夏季的室外温度,因此使得地源热泵无论在制冷或制热工程中均处于高效点,使效率大大提高。
2、节能:夏季制冷时,系统较之常规系统可以为住宅节约40%~50%的能耗,冬季制热时更可节约高达70%的能耗。
3、环保:地源热泵系统在运行中无需燃烧,因此不会产生有毒气体,也不会发生爆炸,大大降低了温室气体的排放来减轻温室效应,有利于创造绿色环保的环境。
4、耐用:地源热泵系统的地下埋管选用聚乙烯塑料管,寿命可达50年。
地源热泵埋地管路系统作为系统中的大型“换热器”,其使用寿命及换热效果至关重要。
管路系统一般采用聚乙烯管道,U型回路过渡采用专用的U头管件。