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水源热泵以及土层热泵的相比

作者:admin来源:中国热泵网 日期:2012-6-30 12:21:55 人气: 标签:

  绿色能源传统采暖空调系统大多直接或间接(电力)使用煤炭、燃气或燃油,而水力、风力发电占比例很少,这些燃料燃烧排放的烟气造成了大气污染和温室效应,生成的废渣如综合利用不力则增加了废弃物。而地球浅表的热能利用不会产生任何污染。节能我国幅员辽阔,地源热泵机组可利用的冬季水体(地表水和地下水,后同)温度为1222"、土壤温度约为14",比环境空气温度高,制热循环的蒸发温度相应提高(对比风冷热泵,下同),能效比因此提高;而夏季水体为1835"、土壤温度约为16",比环境空气温度低,制冷循环的冷凝温度相应降低,能效比同样提高。因此地源热泵的热工效率优于风冷式热泵和冷却塔式水冷机组。据报道,设计安装良好的水源热泵,平均可以节约用户30%40%的供热制冷空调的运行费用。

  一机多用地源热泵系统可供暖、空调,还可供生活热水,一机多用。特别是对于同时有供热和供冷需求的建筑物,地源热泵有着明显的优点。地源热泵由于下列原因,其发展受到限制可利用的水源条件限制理论上可以利用一切水资源,但实际工程中,不同的水资源利用成本差异相当大。所以是否有合适的水源成为水源热泵应用的一个关键。水层的地质结构的限制抽水回灌是地下水源热泵的常用操作模式。地质结构必须满足取水回灌,并经济上可行。

  受体稳定性地表水随受季节变化有一定温度变化,水质亦随之变化,在计算时应考虑,但湖河体量很大,日、小时波动变化均可忽略。地下水的出水量随运行时间推移,有所减少,水质可能随之变化,稳定性不如地表水,但短期稳定性优于地表水。土壤由于热阻大,强度低,自系统启动到稳恒换热的时段有较大的温度差,稳恒换热阶段的稳定性好;定周期间歇运行时应考虑平均受体温度。因此,地源热泵的受体稳定性均可认为稳定。地下水源热泵由于带回灌系统,其设备运行费用稍高。地表水源热泵的换热器维护费用不菲,地下水井的维护费用亦占一定比例,土壤源热泵换热器由于免维护,基本不发生费用。因此,土壤源热泵运行费用最低,各种水源热泵由于具体条件不同,运行费用不易比较。

  虽然采用地下水、地表水的热泵系统的换热性能好,能耗低,性能系数高于土壤源热泵,但由于地下水、地表水并非到处可得,水质也不一定能满足要求,且地下水取水回灌工艺对生态环境的远期评价尚未定论,其使用范围应受到一定限制。国外(如美国、欧洲)主要研究和应用的地源热泵系统以及我国研究的重点均是土壤源热泵系统。缺乏系统设计数据以及较具体的设计指导,土壤源热泵的设计亟待规范。土壤源热泵与水源热泵相比,在生态和水资源保护方面虽占优势,但因其经济方面不占优势,设计依据不足而进展较慢。应对不同地区的浅层地表土壤和换热的各种参数如各地的土壤技术资料,如地下温度、传热系数,管内流态,推荐流速等进行大量的工作。

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