地源熱泵的優(yōu)缺點
地源熱泵系統(tǒng)是從室溫土壤或地表水(地下水)中提取熱量,夏季將建筑物的熱量儲存在地下,解決冬季和夏季供暖和空調的冷熱源問題。夏季,房間內的熱量通過機組轉移到地下,冷卻房間,儲存熱量供冬季使用。冬季,土壤中的熱量通過熱泵轉移到房間,加熱房間,儲存冷量供夏季使用。土壤為夏季使用提供了良好的免費能量儲存源,實現(xiàn)了能量的季節(jié)性轉換。
冬季地源熱泵工作原理:冬季熱泵制冷劑正向流動,壓縮機排放的高溫高壓R22氣體進入冷凝器,將熱量轉化為高溫高壓液體,然后通過熱膨脹閥進入蒸發(fā)器,從地下循環(huán)液吸收低溫飽和蒸汽進入壓縮機吸氣端,壓縮機壓縮排放高溫高壓氣體完成循環(huán)。這樣,地下低溫熱能就可以處理到集水器,從而不斷地為用戶提供45℃-50℃的熱水。
夏季地源熱泵工作原理:夏季熱泵制冷劑反向流動,用戶熱冷凝器從低溫水(7-12℃)提取熱能,地下循環(huán)液熱蒸發(fā)器向地下循環(huán)液排放熱量,循環(huán)液熱量向地下低溫區(qū)排放,連續(xù)向用戶提供7-12℃冷水。
室外地能換熱系統(tǒng)。地源熱泵機組和室內采暖空調終端系統(tǒng)。地源熱泵機主要有兩種形式:水或水-空氣。三個系統(tǒng)通過水或空氣換熱介質傳熱。地源熱泵與地能之間的換熱介質為水,建筑采暖空調終端的換熱介質為水或空氣。
地源熱泵的特點。
1.可再生能源利用技術。
地源熱泵是一種采暖空調系統(tǒng),利用地球表面淺層地熱資源(通常小于400米深)作為冷熱源進行能量轉換。地表淺層地熱資源可稱為地能,是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能和地熱能的低溫位熱能。地表淺層是一種巨大的太陽能集熱器,收集了47%的太陽能,是人類每年使用能量的500倍以上。它不受區(qū)域和資源的限制。它真的很大,很廣。無處不在。這種儲存在地表淺層的可再生能源幾乎是無限的,使地能成為清潔可再生能源的一種形式。
2.是一種經(jīng)濟有效的節(jié)能技術。
地能或地表淺層地熱資源的溫度一年四季相對穩(wěn)定,冬季高于環(huán)境空氣溫度,夏季低于環(huán)境空氣溫度。它是一種很好的熱泵熱源和空調冷源。這種溫度特性使得地源熱泵比傳統(tǒng)空調系統(tǒng)高40%,因此需要節(jié)約40%左右的能源和運行成本。此外,地能溫度恒定,使熱泵機組運行更加可靠穩(wěn)定,保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟性。據(jù)美國環(huán)保署EPA估計,設計安裝良好的地源熱泵平均可節(jié)省用戶30~40%的采暖制冷空調運行成本。
3.環(huán)境效益顯著。
與空氣源熱泵相比,地源熱泵的污染物排放相當于減少40%以上,與電加熱相比,相當于減少70%以上。如果結合其他節(jié)能措施,節(jié)能減排將更加明顯。雖然也使用制冷劑,但與傳統(tǒng)空調裝置相比,充灌量減少了25%;它是一個自含系統(tǒng),即該裝置可以在工廠車間提前組裝和密封。因此,制冷劑泄漏的概率大大降低。該裝置的運行無污染。可建在無燃燒、無排煙、無廢棄物、無燃料廢棄物堆放場所,無需遠程輸送熱量。
4.一機多用,應用范圍廣。
地源熱泵系統(tǒng)可供暖。空調,也可供生活熱水,一臺機器多用途,一套系統(tǒng)可更換原鍋爐和空調兩套設備或系統(tǒng);可用于酒店。購物中心。辦公樓。學校和其他建筑,更適合別墅住宅的供暖。空調。此外,機組使用壽命長,超過15年;機組緊湊。節(jié)省空間;維護成本低;自動控制程度高,無人值守。當然,地源熱泵并不完美,如不同地區(qū)的應用。不同的用戶和國家能源政策。燃料價格;一次性投資和運營成本將因用戶而異;地下水利用將受到當?shù)氐叵滤Y源的限制。事實上,地源熱泵不需要開采地下水,使用的地下水可以全部回收,不會污染水質。
5.與空氣源熱泵相比,地源熱泵許多優(yōu)點:
全年氣溫波動較小。冬季氣溫高于空氣溫度,夏季氣溫低于空氣溫度。因此,地源熱泵的加熱和制冷系數(shù)高于空氣源熱泵,一般可高于40%,節(jié)能節(jié)約成本約40%。
冬季運行不需要除霜,減少了結霜和除霜的損失。
地源具有良好的蓄能效果。
地源熱泵的缺點。
缺點一:場地限制。
地源熱泵的熱交換是在地下進行的。熱量傳輸必須通過鉆井進行。如果場地不夠大,整個過程就不能完全完成。因此,如果沒有足夠的場地,就無法實現(xiàn)能量交換。因此,使用將受到場地的極大限制,一些小面積的房屋將無法實現(xiàn)地源熱泵的加熱和制冷。
缺點二:投資價格高。
地源熱泵的一次性投資價格非常高。地源熱泵經(jīng)常出現(xiàn)在高檔商品中。地源熱泵中央空調的檔次遠高于普通中央空調。其節(jié)能效率可達40%以上,但投資價格恰恰相反。它比普通空調高40%以上。地源熱泵的高投資部分實際上是一種高回報投資。當然,這是在你有能力使用中央空調的前提下。
缺點三:可能污染地下水。
這一缺點僅針對一些地源熱泵,特別是使用地下水加熱和制冷的地源熱泵裝置。由于地源熱泵的特殊性,可能會造成地下水污染,如果回流不良,甚至會導致地基沉降。
缺點四:土壤熱不平衡。
這一缺點是目前地源熱泵最大的缺點和不足。由于我國土地面積大,不同地區(qū)氣候差異大,地源熱泵主要用于南方冷卻,北方供暖,導致北方地下熱量消耗過多,南方地下熱量注入過多,熱量失衡。常年會使土壤溫度失衡,破壞生態(tài)。
缺點五:需要長期維護。
中央空調是一種長期運行的設備,因此每年的日常維護是必不可少的。例如,普通的家用壁掛式空調也需要定期清潔空調。否則,空調中的灰塵會積聚,導致細菌叢生。吹出的風含有高含量的細菌,對人體危害很大。
地源熱泵中央空調不僅需要清潔室內終端。除塵,還需要在每年的制冷季節(jié)和加熱季節(jié)開始前對系統(tǒng)進行整體維護,以確保系統(tǒng)在實際使用在正常工作條件下工作。
