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技術前沿

地源熱泵采暖空調熱水三聯供技術大解析

字體: 放大字體  縮小字體 發布日期:2008-03-03  瀏覽次數:308
  2007年被稱為節能減排年。由于2006年的節能降耗成果并不樂觀,我國沒有實現單位國內生產總值能耗降低4%左右、主要污染物排放總量減少2%的目標,為此,全國掀起了新一輪“節能減排”風暴。年末的中央經濟工作會議明確提出,確保節能減排取得重大進展是2008年經濟工作的主要任務之一。 
    專家指出,在城市建設中,“節能降耗”要先從建筑節能做起,在建筑耗能領域應大力推進科學用能。 
    地表土壤和水體是一個巨大的太陽能集熱器,收集了47%的太陽輻射能量,比人類每年利用的500倍還多(地下的水體是通過土壤間接的接受太陽輻射能量);它又是一個巨大的動態能量平衡系統,地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發散相對的平衡。 
    地源熱泵是一種利用地球所儲藏的太陽能資源作為冷熱源,進行能量轉換的供暖制冷空調系統,地源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術。地源熱泵技術的成功使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為現實。 
    近十幾年來,尤其是近五年來,地源熱泵空調系統在北美如美國、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國家取得了較快的發展,中國的地源熱泵市場也日趨活躍。可以預計,該項技術將會成為21世紀最有效的供熱和供冷空調技術。 
    篇章1:技術描述 
    概念 
    地源熱泵技術是一種利用地下淺層地熱資源(也稱為地源能,包括土壤、地下水、地表水、河水、海水、湖水等),同時實現建筑采暖、制冷和生活熱水三聯供的高效節能空調技術。 
    地源熱泵通過輸入少量的高品位能源(如電能),以地源能作為熱泵夏季制冷的冷卻源、冬季采暖供熱的低溫熱源。即在冬季,把地能中的熱量“取”出來,提高溫度后,供給室內采暖;夏季,把室內的熱量取出來,釋放到地下去。   
    技術原理 
    A、地源熱泵制冷空調:冷凝器以地源為冷卻源,在蒸發器中輸出低溫冷凍水用于建筑物的空調或生產工藝的低溫冷卻水。 
    B、地源熱泵采暖、供熱:地源熱泵用于建筑物采暖或供熱時,需要的熱量從冷凝器中獲得,地源作為低溫熱源輸入蒸發器中。 
    C、地源熱泵制冷、供熱:夏季空調季節,需要供冷的同時需要提供生活用熱水,地源熱泵就能同時提供空調所需的冷量和生活熱水所需的熱量。  
    技術指標 
    地源能(土壤、地下水)溫度:11~30℃ 
    制冷溫度:7~9℃ 
    制熱溫度:>55℃(采暖)、>50℃(熱水) 
    制冷、制熱效率:>4.2 
    技術優勢 
    高效節能地源熱泵機組利用土壤或水體溫度冬季為12-22℃,溫度比環境空氣溫度高,熱泵循環的蒸發溫度提高,能效比也提高;
土壤或水體溫度夏季為18-32℃,溫度比環境空氣溫度低,制冷系統冷凝溫度降低,使得冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式,機組效率大大提高,可以節約30-40%的供熱制冷空調的運行費用,1千瓦的電能可以得到4千瓦以上的熱量或5千瓦以上冷量。  
    環保地源熱泵機組運行時,不消耗水也不污染水,不需要鍋爐,不需要冷卻塔,也不需要堆放燃料廢物的場地,環保效益顯著。 
    一機多用,應用廣泛地源熱泵系統可供暖、空調制冷,還可提供生活熱水,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,特別是對于同時有供熱和供冷要求的建筑物,地源熱泵有著明顯的優點。用一套設備同時滿足供熱、供冷、供生活用水的要求,減少了設備的初投資。地源熱泵可應用于賓館、居住小區、公寓、廠房、商場、辦公樓、學校等建筑,小型的地源熱泵更適合于別墅住宅的采暖、空調。 
    自動運行地源熱泵機組由于工況穩定,可以設計成簡單的系統,部件較少,機組運行可靠,維護費用低,自動控制程度高,使用壽命長。 
    市場前景 
    北方市場:供暖、熱水市場,同時兼顧空調。這類市場的地域可以從北京一直向北到東北三省,適用于住宅和辦公建筑。 
    長江流域市場:采暖、空調、熱水三聯供市場,這類市場的區域主要集中在北京到長江流域的夏熱冬冷地區,特別適合于賓館酒店和高檔公寓等一些場所。 
    南方市場:空調、熱水聯供市場,同時兼顧采暖。這類市場主要集中在華南地區的夏熱冬暖地區。 
    篇章2:技術PK臺 
    PK1:地源熱泵VS其它加熱方式 
    選用不同的加熱方式,能源消耗情況大不相同。通過比較發現,地源熱泵是所有加熱方式中最節約能源的。 
    與鍋爐(電、燃料)供熱系統相比,鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70~90%的燃料內能為熱量,供用戶使用,因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節省三分之二以上的電能,比燃料鍋爐節省約二分之一的能量;由于地源熱泵的熱源溫度全年較為穩定,一般為10~25℃,其制冷、制熱系數可達3.5~4.4,與傳統的空氣源熱泵相比,要高出40%左右,其運行費用為普通中央空調的50~60%。 
    PK2:經濟分析 
    初投資比較:機組初投資比冷水機組增加20%左右;增加打井費用;無冷卻水塔和冷卻水系統;無鍋爐和鍋爐房;無入網費(天燃氣、城市熱力網);無儲油罐安全費。 
    運行費用比較:夏季制冷時節約費用20%以上;夏季采用熱回收,可免費提供衛生熱水;冬季制熱時,運轉費用相當于燃氣、燃油鍋爐的50%左右;全年運行費用節約40%左右。 
 
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