節能減排「新寵兒」首選地源熱泵

霧霾,這一曾經陌生的名詞在近幾年成了街談巷議的熱門話題。當百姓生活的環境籠罩在一片朦朧之中時,節能減排、環境治理已經迫不及待!

節能減排“新寵兒”首選地源熱泵

而這一話題又刺激著每個人的神經:冬季供暖鍋爐是空氣中汙染物的重要“貢獻”者。北方城市每年供暖季所消耗的煤炭產生的二氧化碳有310多萬噸,粉塵12000多噸,這些有害氣體和粉塵無時無刻都在影響著人們的生活。

不過,現在有這樣一種供暖方式,不用燒煤、不用燒天然氣,也不用燒電,而且不產生任何有害物質。這是一種什麼樣的供暖形式?

這就是地源熱泵系統,實際上,不僅是冬天供暖,同時還兼具夏季製冷的功能。更重要的是,與煤炭、石油和天然氣等傳統的化石能源相比,這個系統具備數量巨大、可再生和不汙染環境三大要素和清潔、環保、就地取用等優勢。

近年來,隨著地熱能源開發的深入應用,地源熱泵系統相關技術產品日漸成熟,越來越多的開發系統開始應用到社會生活當中。業內人士預計,地熱能源開發已進入快速發展的起步階段。

無汙染的供暖製冷技術

地熱資源,是指在當前經濟技術條件下,地殼內可供開發利用的地熱能、地熱流體及其有用組成部分,是一種清潔能源。與煤炭、石油和天然氣等傳統的化石能源相比,具備數量巨大、可再生和不汙染環境三大要素和清潔、環保、就地取用等優勢。

地源熱泵是利用淺層地能進行供熱製冷的新型能源利用技術,其工作原理是利用地下淺層地熱資源。在冬天,把淺層地溫的熱量轉移到需要供熱和加溫的地方,達到供暖的效果;在夏天,將室內的餘熱轉移到低位熱源中,達到降溫和製冷的目的。按照中國目前的發展來講,分為土壤源熱泵、地表水源熱泵、地下水源熱泵、汙水源熱泵四大類。

地源熱泵供暖空調系統主要分三部分:室外地能換熱系統、水源熱泵機組和室內採暖空調末端系統。其中水源熱泵機主要有兩種形式:水—水式和水—空氣式。三個系統之間靠水或空氣這兩種換熱介質進行熱量的傳遞,水源熱泵與地能之間的換熱介質為水,與建築物採暖空調末端之間的換熱介質可以是水或空氣。

在製冷狀態下,地源熱泵機組內的壓縮機對冷媒做功,使其進行汽—液轉化的循環。通過蒸發器內冷媒的蒸發將由風機盤管循環所攜帶的熱量吸收至冷媒中,在冷媒循環的同時,再通過冷凝器內冷媒的冷凝,由水路循環將冷媒所攜帶的熱量吸收,最終由水路循環轉移至地水、地下水或土壤裡。在室內熱量不斷轉移至地下的過程中,通過風機盤管,以13℃以下的冷風形式為房間供冷。

在供暖狀態下,壓縮機對冷媒做功,並通過換向閥將冷媒流動方向換向。由地下的水路循環吸收地表水、地下水或土壤裡的熱量,通過冷凝器內冷媒的蒸發,將水路循環中的熱量吸收至冷媒中,在冷媒循環的同時再通過蒸發器內冷媒的冷凝,由風機盤管循環將冷媒所攜帶的熱量吸收。在地下的熱量不斷轉移至室內的過程中,以35℃以上熱風的形式向室內供暖。

首先就是高效節能、穩定可靠,地能或地表淺層地熱資源的溫度一年四季相對穩定,土壤與空氣溫差一般為17℃,冬季比環境空氣溫度高,夏季比環境空氣溫度低,是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空調系統的運行效率要高40%-60%,因此可以節能和節省運行費用40%-50%左右。以一棟1萬多平方米的普通辦公樓為例,傳統中央空調一年運行下來,要花90多萬元的運行費用,而地源熱泵空調系統只需要50萬元。“最重要的是它集供暖、製冷、生活熱水於一身,只需要一套設備,就可以同時在冬季供暖、在夏季製冷。”

另外很重要的一點是,地源熱泵空調系統無環境汙染。地源熱泵的汙染物排放與空氣源熱泵相比,相當於減少40%以上,與電供暖相比,相當於減少70%以上,真正地實現了節能減排。

“地源熱泵系統的能量來源於自然能源。它不向外界排放任何廢氣、廢水、廢渣,是一種理想的‘綠色空調’,被認為是目前可使用的對環境最友好和最有效的供熱、供冷系統。”據楊建強介紹,該系統無論嚴寒地區或熱帶地區均可應用,可廣泛應用在辦公樓、賓館、學校、宿舍、醫院、飯店、商場、別墅、住宅等領域。


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