A. 什么叫地源热泵
地源热泵是陆地浅层能源通过输入少量的高品位能源(如电能)实现由低品位热能向高品位热能转移的装置。通常地源热泵消耗1kWh的能量,用户可以得到4.4kWh以上的热量或冷量。
地源热泵是以岩土体、地下水或地表水为低温热源,由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。根据地热能交换系统形式的不同,地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。
"地源热泵"的概念,最早在1912 年由瑞士的专家提出,而这项技术的提出始于英、美两国。北欧国家主要偏重于冬季采暖,而美国则注重冬夏联供。由于美国的气候条件与中国很相似,因此研究美国的地源热泵应用情况,对我国地源热泵的发展有着借鉴意义
中文名
地源热泵
外文名
geothermal heat pumps
所消耗的能量
通常为1kWh
概念提出者
1912 年由瑞士的专家提出
提出国
英、美
热源
以岩土体、地下水或地表水为低温热源,由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。
组成部分
地源热泵供暖空调系统主要分三部分:室外地源换热系统、地源热泵主机系统和室内末端系统。
主要特点
(1)地源热泵技术属可再生能源利用技术。由于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。
(2)地源热泵属经济有效的节能技术。其地源热泵的COP值达到了4以上,也就是说消耗1KWh的能量,用户可得到4KWh以上的热量或冷量。[1]
(3)地源热泵环境效益显著。其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,不需要堆放燃料废物的场地,且不用远距离输送热量。
(4)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、商场、办公楼、学校等建筑,更适合于别墅住宅的采暖。
水力平衡分配器
(5)地源热泵空调系统维护费用低。地源热泵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,机组紧凑、节省空间;自动控制程度高,可无人值守。
由以上的特点可以看出,地源热泵技术以后可得到广泛的应用。
然而,地源热泵要实现制冷制热,则需要给它提供动力来输送制冷制热管道中的循环水,传统机房可提供动力,但施工起来比较复杂,难度高,周期长,采购的材料种类多,需库存,漏水隐患大等等问题,针对这些问题,市场上开发了一款新型的动力输配系统设备-----节能空调机房。此机房系统是将传统机房中的所有部件进行集成模块化,实行一体化安装的模式。不仅在施工难度上大大降低了,而且无需库存,漏水隐患大大降低了,还能与主机进行无限联动等等,由此可以看出,节能空调机房实为一款为暖通行业提供一整套的解决方案。
总而言之,节能空调机房、水力平衡分配器、多功能水箱与地源热泵的结合为整个暖通系统增加亮点,同时在安装上便捷了很多。施工时间、采购周期都大大缩短了,人工成本也将低了等等。由此可见节能空调机房与地源热泵的配合是未来暖通行业必然的发展趋势。
系统分类
根据地热能交换系统形式的不同,地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。
地源热泵
地表水地源热泵系统分为开式和闭式两种。
开式系统:
开式系统是指地表水在循环泵的驱动下,经过处理直接流经水源热泵机组或者通过中间换热器进行热交换的系统。
闭式系统:
是在深埋于地下的封闭塑料管内,注入防冻液,通过换热器与水或土壤交换能量的封闭系统。闭式系统不受地下水位、水质等因素影响。
1、垂直埋管--深层土壤
垂直埋管可获取地下深层土壤的热量。垂直埋管通常安装在地下50-150米深处,一组或多组管与热泵机组相连,封闭的塑料管内的防冻液(塑料管中是水,水中的防冻液根据当地气候条件决定加多少)将热能传送给热泵,然后由热泵转化为建筑物所需的暖气和热水。垂直埋管是地源热泵系统的主要方式,得到各个国家的政府部门大力支持。
2、水平埋管--大地表层在地下2米深处水平放置塑料管,塑料管内注满防冻的液体,并与热泵相连。水平埋管占地面积大,土方开挖量大,而且地下换热器受地表气候变化的影响。
B. 水地暖是通过什么设备供暖的
水地暖复是以温度不高于60℃的热水制为热媒,在埋置于地面以下填充层中的加热管内循环流动,加热整个地板,通过地面以辐射和对流的热传递方式向室内供热的一种供暖方式。
通常有热源设备、采暖主管道、分集水器、温控系统、地面结构层等。大户型房屋还配有采暖循环水泵(起增压作用)、恒温混水阀(节能且舒适性好)等。
辅材辅料有:保温板(挤塑板或苯板)、反射膜、地暖卡钉、钢丝网、边界保温条、不锈钢软管、球阀、弯头、直接等。
作为热源,满足地暖整个系统运行所需的能量需求,热源设备包括壁挂炉、空气源热泵、地源热泵、太阳能集热器等设备。
采暖壁挂炉最常见的是燃气式壁挂炉,按气种的划分有人工煤气、天燃气。随着科技的进步,世界综合制造水平的不断提升,市场上出现了更加节能环保的产品,如空气源热泵、地源热泵、太阳能与燃气壁挂炉联动装置等。
主管是进户主管道与分水器连接的部分,主管道一般采用铝塑复合管,需要做保温,因为这段管路往往散热量大使热量在途损失加大,易使管道氧化。