A. 什麼叫地源熱泵
地源熱泵是陸地淺層能源通過輸入少量的高品位能源(如電能)實現由低品位熱能向高品位熱能轉移的裝置。通常地源熱泵消耗1kWh的能量,用戶可以得到4.4kWh以上的熱量或冷量。
地源熱泵是以岩土體、地下水或地表水為低溫熱源,由水源熱泵機組、地熱能交換系統、建築物內系統組成的供熱空調系統。根據地熱能交換系統形式的不同,地源熱泵系統分為地埋管地源熱泵系統、地下水地源熱泵系統和地表水地源熱泵系統。
"地源熱泵"的概念,最早在1912 年由瑞士的專家提出,而這項技術的提出始於英、美兩國。北歐國家主要偏重於冬季採暖,而美國則注重冬夏聯供。由於美國的氣候條件與中國很相似,因此研究美國的地源熱泵應用情況,對我國地源熱泵的發展有著借鑒意義
中文名
地源熱泵
外文名
geothermal heat pumps
所消耗的能量
通常為1kWh
概念提出者
1912 年由瑞士的專家提出
提出國
英、美
熱源
以岩土體、地下水或地表水為低溫熱源,由水源熱泵機組、地熱能交換系統、建築物內系統組成的供熱空調系統。
組成部分
地源熱泵供暖空調系統主要分三部分:室外地源換熱系統、地源熱泵主機系統和室內末端系統。
主要特點
(1)地源熱泵技術屬可再生能源利用技術。由於地源熱泵是利用了地球表面淺層地熱資源(通常小於400米深)作為冷熱源,進行能量轉換的供暖空調系統。地表淺層地熱資源可以稱之為地能,是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地熱能而蘊藏的低溫位熱能。地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器,收集了47%的太陽能量,比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制,真正是量大面廣、無處不在。這種儲存於地表淺層近乎無限的可再生能源,使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。
(2)地源熱泵屬經濟有效的節能技術。其地源熱泵的COP值達到了4以上,也就是說消耗1KWh的能量,用戶可得到4KWh以上的熱量或冷量。[1]
(3)地源熱泵環境效益顯著。其裝置的運行沒有任何污染,可以建造在居民區內,沒有燃燒,沒有排煙,也沒有廢棄物,不需要堆放燃料廢物的場地,且不用遠距離輸送熱量。
(4)地源熱泵一機多用,應用范圍廣。地源熱泵系統可供暖、空調,還可供生活熱水,一機多用,一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統;可應用於賓館、商場、辦公樓、學校等建築,更適合於別墅住宅的採暖。
水力平衡分配器
(5)地源熱泵空調系統維護費用低。地源熱泵的機械運動部件非常少,所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內,從而避免了室外的惡劣氣候,機組緊湊、節省空間;自動控製程度高,可無人值守。
由以上的特點可以看出,地源熱泵技術以後可得到廣泛的應用。
然而,地源熱泵要實現製冷制熱,則需要給它提供動力來輸送製冷制熱管道中的循環水,傳統機房可提供動力,但施工起來比較復雜,難度高,周期長,采購的材料種類多,需庫存,漏水隱患大等等問題,針對這些問題,市場上開發了一款新型的動力輸配系統設備-----節能空調機房。此機房系統是將傳統機房中的所有部件進行集成模塊化,實行一體化安裝的模式。不僅在施工難度上大大降低了,而且無需庫存,漏水隱患大大降低了,還能與主機進行無限聯動等等,由此可以看出,節能空調機房實為一款為暖通行業提供一整套的解決方案。
總而言之,節能空調機房、水力平衡分配器、多功能水箱與地源熱泵的結合為整個暖通系統增加亮點,同時在安裝上便捷了很多。施工時間、采購周期都大大縮短了,人工成本也將低了等等。由此可見節能空調機房與地源熱泵的配合是未來暖通行業必然的發展趨勢。
系統分類
根據地熱能交換系統形式的不同,地源熱泵系統分為地埋管地源熱泵系統、地下水地源熱泵系統和地表水地源熱泵系統。
地源熱泵
地表水地源熱泵系統分為開式和閉式兩種。
開式系統:
開式系統是指地表水在循環泵的驅動下,經過處理直接流經水源熱泵機組或者通過中間換熱器進行熱交換的系統。
閉式系統:
是在深埋於地下的封閉塑料管內,注入防凍液,通過換熱器與水或土壤交換能量的封閉系統。閉式系統不受地下水位、水質等因素影響。
1、垂直埋管--深層土壤
垂直埋管可獲取地下深層土壤的熱量。垂直埋管通常安裝在地下50-150米深處,一組或多組管與熱泵機組相連,封閉的塑料管內的防凍液(塑料管中是水,水中的防凍液根據當地氣候條件決定加多少)將熱能傳送給熱泵,然後由熱泵轉化為建築物所需的暖氣和熱水。垂直埋管是地源熱泵系統的主要方式,得到各個國家的政府部門大力支持。
2、水平埋管--大地表層在地下2米深處水平放置塑料管,塑料管內注滿防凍的液體,並與熱泵相連。水平埋管佔地面積大,土方開挖量大,而且地下換熱器受地表氣候變化的影響。
B. 水地暖是通過什麼設備供暖的
水地暖復是以溫度不高於60℃的熱水制為熱媒,在埋置於地面以下填充層中的加熱管內循環流動,加熱整個地板,通過地面以輻射和對流的熱傳遞方式向室內供熱的一種供暖方式。
通常有熱源設備、採暖主管道、分集水器、溫控系統、地面結構層等。大戶型房屋還配有採暖循環水泵(起增壓作用)、恆溫混水閥(節能且舒適性好)等。
輔材輔料有:保溫板(擠塑板或苯板)、反射膜、地暖卡釘、鋼絲網、邊界保溫條、不銹鋼軟管、球閥、彎頭、直接等。
作為熱源,滿足地暖整個系統運行所需的能量需求,熱源設備包括壁掛爐、空氣源熱泵、地源熱泵、太陽能集熱器等設備。
採暖壁掛爐最常見的是燃氣式壁掛爐,按氣種的劃分有人工煤氣、天燃氣。隨著科技的進步,世界綜合製造水平的不斷提升,市場上出現了更加節能環保的產品,如空氣源熱泵、地源熱泵、太陽能與燃氣壁掛爐聯動裝置等。
主管是進戶主管道與分水器連接的部分,主管道一般採用鋁塑復合管,需要做保溫,因為這段管路往往散熱量大使熱量在途損失加大,易使管道氧化。