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土壤源热泵特性剖析及在天津地区的应用

2019-11-26 09:52      点击:

摘要:针对我国能量操作现状和成立绿色建筑的需求,本文着重介绍了土壤环亚手机ag88登录源热泵优弊端及其适用范围,并针对天津地区的现状和开发背景,提出了在天津地区开展土壤源热泵项目时特有的劣势和应该留心的问题。

关键词:土壤源热泵 适用范围 天津地区

1 引言

当今世界,环境污染和能源危机成为威逼人类保留的头等大事。随着人类生活程度的进步,中央空调的能耗占整个世界能源耗费的比例一直增多,而中央空调的能耗中绝大局部是耗费在冷热源上。因而,国表里广阔专业人士不停努力寻求高效节能且环保的空调冷热源,建筑绿色建筑。

对于绿色建筑应体如今以下几个方面[1]:

1、建筑与自然的共生:即要求保持环境、操作环境、防御自然灾害。护卫生态系统并减少CO,及其他大气污染物的排放,保持建筑周边环境生态系统的均衡;充裕操作太阳能、地热能停止供暖、供热、采光以及通风,充裕思考绿化配置,软化人工建筑环境;思考建筑物的朝向等。

2、应用减轻环境负荷的建筑节能技术:即降低能耗、耽误使用寿命、使用环保的资料,注重能源的再操作、使用耐久性强的建筑资料及可循环再生资料的操作。

3、循环再生型的建筑生涯。循环操作始终贯通到整个建筑生涯。

4、发明安康、舒服的室内环境。包含安康长期的生活环境,优质的空气质量等。

5、使建筑融人历史与地域的人文环境。即继承处所传统的施工工艺,继承和护卫都会与地域的景不雅观特色,保持都会的长久魅力和朝气。

土壤源热泵系统是一种操作地下浅层的热资源(也称地能,包含地下水、土壤或地表水等),通过输入少量的高位能(如电能),将低温位能向高温位能转移,以实现既可供热又可制冷的高效节能的绿色空调系统。

在建筑绿色建筑的过程中,土壤源热泵是一种可以宽泛应用的系统模式。

2 土壤源热泵的优弊端及分类

2.1土壤源热泵的长处

土壤源热泵操作土壤一年四季温度不变的特点,冬季把土壤能作为热泵供暖的热源,即把高于环境温度的地能中的热能取出来供给室内采暖,夏季把土壤能作为空调的冷源,即把室内的热能取出来释放到底于环境温度的土壤中[2]。通常土壤源热泵耗费1KW的热量,用户可以得到4KW摆布的热量或冷量,从而到达节能的宗旨,并且在系统运行过程中,不孕育发生任何有害物质,实现了环保的结果。土壤源热泵的工作原理如图1所示:         

图1土壤源热泵工作原理

图1 土壤源热泵工作原理

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A-地下循环环路;B-热泵工作环路;C-室内热替换环路

该系统有如下特点[3]:

1、资源可再生操作,土壤源热泵技术操作地球外表浅层地热资源(地能)作为冷热源停止能量转换,而地表浅层是一个宏大的太阳能集热器,搜集了47%的太阳能,相当于人类每年操作能量的500多倍,且不受地域、资源等限制,真正是量大面广、无处不在。这是贮存于地表浅层近乎无限的可再生能源,也是清洁能源。与地面上环境空气比拟,地面5m以下土壤温度全年根本不变且略低于年均匀气温,可以别离在夏冬季提供相对较低的冷凝温度和较高的蒸发温度。所以从热力学原理上讲,土壤是一种比环境空气更好的热泵系统的冷热源。并且土壤源热泵系统不会把热量、水蒸气及细菌等排人大气环境,合乎当前可连续开展的战略要求。通常土壤源热泵耗费lKW的能量,用户可以得到4KW以上的热量或冷量,这多出来的能量就是来自土壤的能源。此外,地能温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更牢靠、不变,也担保了系统的高效性和经济性。据美国环保署EPA预计,设想装置优良的土壤源热泵,均匀来说可以节约用户30%~40%的供热制冷空调的运行费用。高效的土壤源热泵机组,均匀孕育发生1冷吨的冷量仅需0.88kW的电力耗费,其耗电量仅为普通冷水机组加锅炉系统的3O%~60%;

2、投资少,运行费用低,与传统空调系统比拟,其一次性投资可勤俭15%~25%,每年运行费用可节约40%摆布。接纳土壤源热泵系统,由于土壤的温度理,土壤源热泵可以比风冷热泵具有更高的效率和更好的牢靠性,其热源温度全年较为不变,一般为l0-25℃。并且土壤源热泵系统可用于供暖、空调,还可提供生活热水,一套系统可以交流原来的锅炉、空调制冷安置或系统,一机多用;不只适用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑,更合适于别墅住宅的供热和空调。别的,机组使用寿命长,均在20年摆布;机组紧凑、勤俭空间:维护费用低;自动化控制水平高,可无人值守。土壤源热泵中的热源不是指地热田中的热气或热(温)水,而是指一般的常温土壤,所以对地下热源没有特殊要求,可在中国绝大局部地区应用。

土壤源热泵系统的COP值一般在3~6摆布,与传统的空气源热泵比拟,要超出逾越40%摆布,其运行费用为普通中央空50%~60%。

3、占地面积少,机房占地面积小,勤俭空间,可设在地下;