地源熱泵空調系統適用於什麽地區？

中央空調系統形式介紹:1。傳統的中央空調有兩種形式:空氣源熱泵(風冷機組)+輔助電加熱水冷冷水機組+鍋爐。空氣源熱泵(風冷機組)和水冷式冷水機組在制冷時都是將室內的熱量排放到室外空氣中，受室外空氣溫度的影響較大，其制冷量隨著室外空氣溫度的升高而降低，特別是在高溫高濕地區，機組的制冷性能極不穩定，效率低下，有時甚至無法工作。制熱時，空氣源熱泵在室外溫度降至零度以下時需要輔助電加熱裝置，耗電量大，效率低；而水冷式冷水機組+鍋爐的空調形式，需要電鍋爐或燃煤或燃油鍋爐供熱，汙染嚴重，運行費用高。2、地源熱泵中央空調:地源熱泵中央空調分為水源熱泵和土壤換熱器兩種形式地源熱泵2.1水源熱泵中央空調水源熱泵概念、原理及分類2.1.1、水源熱泵概念水源熱泵技術是對地表或淺層水源(如地下水、河流、湖泊)的壹種利用。或者人工再生水源(工業廢水、地熱尾水等)的低溫低位熱能資源。)，采用熱泵原理，通過少量高位電能輸入，實現低位熱能向高位熱能的轉換，是壹種高效、環保、節能的空調系統，可供熱、制冷。2.1.2.水源熱泵原理地球表面(壹般在1000m以內)的淺層水源，如地表的地下水、河流、湖泊、海洋等，吸收了進入地球的太陽相當大的輻射能量，水源的溫度壹般非常穩定。水源熱泵技術的工作原理是:在夏季，將建築內的熱量“取出”，釋放到水體中。由於水源溫度低，可以高效帶走熱量，達到夏季室內給建築物降溫的目的；在冬季，通過水源熱泵機組從水源中“提取”熱能，送至建築供暖。通常水源熱泵消耗1kW的能量，用戶可以獲得4kW以上的熱量或冷量。2.1.3、水源熱泵的分類當使用的對象是水體和地層(含水層)的蓄能，水作為熱泵機組的冷熱源時，都可以歸為水源熱泵系統。水源熱泵可分為地下水源熱泵和地表水源熱泵。地下水熱泵系統，又稱深井回灌水源熱泵系統。通過修建抽水井，將地下水抽出，通過二次換熱，直接送入水源熱泵機組。熱量被提取或釋放後，通過回灌井被抽回地面。地表水熱泵系統。通過直接提取或間接熱交換，河水、河水、湖水、水庫水和海水被用作熱泵的冷熱源。2.2土壤熱交換器地源空調系統。這種空調系統將熱交換器嵌入地下，水在高強度塑料管組成的閉合回路中循環，從而達到與大地土壤進行冷熱交換的目的。夏季，室內的熱量由機組轉移到地下，給室內降溫。同時儲存熱量以備冬季使用。冬季，土壤中的熱量通過熱泵傳遞到室內，為室內供暖，並儲存冷能供夏季使用。地球土壤提供了很好的自由儲能來源，從而實現能量的季節性轉換。立式地源熱泵系統臥式地源熱泵系統工作原理:地源熱泵空調的心臟是壹個“熱泵”(制冷制熱)。供暖時吸收地熱能，排放給用戶，只消耗少量電力，如圖1。制冷時吸收用戶室內的熱量，排放到地下，也消耗了少量熱能。如圖2所示，機組的運行過程:冬季，熱泵中的制冷劑向前流動，壓縮機排出的高溫高壓R22氣體進入冷凝器向集水器中的水放熱，然後變成高溫高壓液體，經熱力膨脹閥節流降壓，變成低溫低壓液體進入蒸發器。從地下循環液體中吸收低溫熱量後，成為低溫低壓的飽和蒸汽，然後進入的吸入端，這樣，地下的低溫熱能就被“輸送”到集水器中，從而不斷地為用戶提供45℃-50℃的熱水。如圖3所示。在夏季，熱泵中的制冷劑反向流動，與用戶進行熱交換的冷凝器成為蒸發器，從集水器中的低溫水(7-12℃)中提取熱能，與地下循環液進行熱交換的蒸發器成為冷凝器，將熱量排放到地下循環液中，再將循環液中的熱量排放到地下低溫區，如此往復向用戶提供7-12℃的冷水。< 3 >土壤換熱器埋管形式:地下埋管換熱器主要有兩種形式，即水平埋管和垂直埋管。選擇哪種形式取決於現場可用表面積、當地巖石和土壤類型以及鉆井成本。雖然水平埋管通常是淺埋管，可以人工開挖，初期投資比垂直埋管小，但其傳熱性能比垂直埋管小得多，而且往往受到可利用土地面積的限制，所以實際工程應用中壹般采用垂直埋管。(見圖4) 2.3地源熱泵發展概況地源熱泵的概念最早出現在1912的壹項瑞士專利中。20世紀50年代，歐美開始了研究地源熱泵的第壹次高潮。但當時能源價格低，這個系統不經濟，所以沒有推廣。直到20世紀70年代，石油危機和日益惡化的環境將人們的註意力集中到節能、高效利用能源和環境保護上，地源熱泵的研究進入了又壹個高潮。最近20年，在歐美等工業化國家取得了快速發展，已經成為壹項成熟的應用技術。在美國，地源熱泵空調系統占整個空調系統的40%，是美國政府大力推廣的節能環保技術。美國布什總統為了表示對這項技術的支持，還在自己位於德克薩斯州的別墅裏安裝了這套地源熱泵空調系統(見2006年5月28日5438+0參考)。到目前為止，美國已經安裝了60萬臺，計劃每年安裝40萬臺的目標，可以減少壹百萬噸的溫室氣體排放，相當於減少50萬輛汽車的汙染排放或者種植壹百萬英畝的樹木，每年可以節省4億到2億美元的能源成本。瑞典、瑞士、奧地利、德國等國家主要采用地源熱泵供暖和提供生活熱水。據1999統計，地源熱泵在國內采暖裝置中的比例，瑞士為96%，奧地利為38%，丹麥為27%。在我國，由於能源價格的特殊性、人們的節能環保意識等因素，地源熱泵空調技術的應用和發展較為緩慢，人們對其了解不多，難以普及。然而，隨著人們生活水平的提高、人均能耗的增加、壹次性礦物能源的枯竭以及環境的惡化，地源熱泵技術越來越受到人們的關註。在當前節能環保的大趨勢下，該技術以其獨特的節能性和穩定性受到了業界的關註，國內多所高校和科研院所做了大量的應用研究。建設部在《夏熱冬冷地區居住建築節能設計標準》中做了特別推薦。據統計，北京市2004年建成並投入運行的地源熱泵系統空調工程占全年空調工程總量的2/3以上。可以預見，隨著經濟的發展，人們的節能環保意識日益增強。地源熱泵作為壹種節能環保的綠色空調設備，在我國將有廣闊的應用和發展前景。2.4地源空調系統的特點與常規空調技術相比，地源熱泵具有無可比擬的優勢。(1)可再生能源利用:地源熱泵是壹種可再生能源利用技術，從常溫土壤或地表水(地下水)中吸熱或放熱，利用可再生的清潔能源進行可持續利用。(2)效率高，運行成本低:是壹種經濟有效的節能技術。地源熱泵冷熱源溫度壹年四季相對穩定，冬季高於環境氣溫，夏季低於環境氣溫。這種溫度特性使得地源熱泵的運行效率比傳統空調系統高40%，因此需要節約能源和運行費用40%左右。另外，地熱能的恒溫使得熱泵機組運行更加可靠穩定，也保證了系統的高效性和經濟性。制熱制冷時，輸入1KW的電可以獲得5KW以上的制冷制熱。運行費用僅為每年每平方米15-18元，比常規中央空調系統低40%左右。(3)節水節地:1)以土壤(水)為冷熱源，向其釋放或吸收熱量，不消耗水資源，對其造成汙染。2)省略了鍋爐房、輔助煤場、儲油間、冷卻塔等設施，機房面積比常規空調系統小很多，節省了建築空間，也有利於建築的美觀。(4)環境效益顯著。該裝置可以建在居民區，沒有任何汙染，供暖時沒有燃燒、排煙和廢棄物，也不需要堆放燃料廢棄物的地方，不會產生城市熱島效應，對環境非常友好。(5)運行安全穩定，可靠性高:地源熱泵系統在運行中沒有燃燒設備，因此不可能產生二氧化碳、壹氧化碳等廢氣，也沒有丙烷氣體，所以沒有爆炸的危險，使用安全。取暖用燃油、燃氣鍋爐的燃燒產物對生活環境汙染極大，影響人們的生活和健康。由於深層土壤中的溫度非常恒定，主機吸熱或放熱不受外界氣候影響，運行工況非常穩定，優於其他空調設備。不存在空氣源熱泵不足甚至無法制熱的問題。整個系統的維護費用也比鍋爐-制冷機系統大大降低，保證了系統的高效性和經濟性。維護量很少，折舊和維護費用也比傳統空調低很多。(6)壹個地源熱泵系統具有兩種功能，應用範圍廣，可用於制熱制冷，壹個系統可替代原有的鍋爐和冰箱兩個裝置或系統。可用於酒店、商場、寫字樓、學校等建築，更適用於房屋的采暖制冷。(7)由於工況穩定，自動地源熱泵機組可以設計壹個部件較少的簡單系統，機組運行簡單可靠，維護成本低；自動化控制程度高，無人值守；此外，機組的使用壽命超過20年。2.5地源空調系統的社會效益在我國壹些發達城市，夏季制冷、冬季供暖和采暖所消耗的能量已占建築總能耗的40-50%。特別是冬季大量使用燃煤鍋爐和燃油鍋爐取暖，對大氣環境造成了極大的汙染，對人們的健康構成了威脅。因此，建築汙染控制和節能已成為國民經濟發展的重大課題。傳統的采暖空調方式因其環境汙染正面臨嚴峻的挑戰。對於夏季有制冷的建築，隨著空氣熱泵空調的普及，空調的實際使用效果逐年下降，這是由於空調裝機容量的增加和空調局部熱島效應的交叉幹擾。天氣越熱，室外溫度越高，空調負荷越大。此時空調向外散熱時，傳熱溫差越小，空調運行效率越低，設備耗電越多。也就是說，除了燃煤供暖，空調也會造成空氣汙染。另壹方面，中國大部分地區冬季冷夏炎熱，夏季普遍使用風冷空調，導致壹些大城市電力短缺。為了保證不會停電，壹些城市在夏季限制用電。此外，由於部分地區沒有供暖，冬季使用電爐取暖，導致電力供應緊張。地源熱泵機組制冷制熱所需的能量約3/4來自地面能量，約1/4來自電力輸入，減少了礦物能源的壹次性消耗；不將冷熱空氣排到室外，從而減少城市熱島效應。對環境非常友好。地源熱泵空調是壹種利用可再生能源的高效、節能、環保的工程系統。冬天為建築物供暖，夏天制冷。可廣泛應用於各類建築，如商業建築、公共建築、住宅公寓、學校、醫院等。現在21，中國對建築節能的要求越來越高。減少冬暖夏涼造成的空氣汙染，降低采暖空調系統能耗，節約能源，是每個公民應盡的義務。特別是近年來，為了改善大氣環境，大中城市大力推廣使用清潔能源，包括可再生能源。隨著人們生活水平的提高，建築物不僅要滿足冬季供暖的要求，夏季還需要空調降溫。地源熱泵技術為這壹問題提供了有效的解決方案。地源熱泵系統可以為建築物提供供暖和制冷，也可以提供生活熱水，壹機多用。壹個系統可以代替原有的鍋爐和冰箱兩套裝置或系統。系統緊湊，省去了鍋爐房和冷卻塔，節省了建築空間，也有利於建築的美觀。地源熱泵系統的壹個顯著特點是大大提高了壹次能源的利用率，因此具有高效節能的優點。地源熱泵比傳統空調系統效率高40 ~ 60%左右，節能50%左右。此外，地源的恒溫使得熱泵機組運行更加可靠穩定，整個系統的維護成本相對於鍋爐-冰箱系統大大降低，保證了系統的高效性和經濟性。