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山东地源热泵空调的节能与经济性

发布时间:2017-07-11

  山东地源热泵空调的节能与经济性

  一、引言

  在能源总消耗中,建筑能耗占有着很大比例,其中照明和空调,特别是空调能耗,占据了建筑能耗的30%~40%.所以,进行空调节能潜力的分析具有非常重要的意义。

  地源热泵技术是一种利用地下浅层地热资源,即可供热又可制冷的高效节能装置。地源热泵通过输入少量高品位能源,实现低温位热能向高温位的转移。由于全年地温波动小,冬暖夏凉,其季节性性能系数有着恒温热源热泵的特性,季节性性能系数较高。

  地源热泵供热空调系统共分为三部分:室外地埋管换热器、地源热泵机组和室内采暖或空调末端系统。

                           

  二、地源侧系统简介

  地源侧系统由地热换热器组成,根据埋管形式可分为水平埋管和垂直埋管两种。根据运转形式又可分为开式循环和闭式循环两种。我们推荐采用闭式循环垂直埋管系统。该种交换器埋深大约在50~100米,主要利用浅层土壤温度常年保持恒温的特性,通过地热换热器与土壤的换热达到能量提取的目的。

  夏季供冷时通过换热系统将室内的热量转移到地下,一方面为建筑物提供制冷的效果,另一方面将热能储存于地下,作为能量储备以供冬季使用。

  冬季采暖时通过换热系统将低温热源(地下岩土层)储存的热能提取出来,用于供暖循环水的加热,以备建筑物采暖使用。通过整体设计可使这种循环周而复始的运转,保证系统的供冷、供暖及供卫生热水要求。从能量守恒角度考虑,系统以30%的电能作为驱动,从地下岩土中获得了70%的热量(冷量),与传统的中央空调(冷水机组+锅炉)相比,节能效果显著;又因其取消了锅炉,它的环保特性非常突出。

  地源热泵系统特点

  1、运行节能

  地温循环冷暖系统由于只与温度相对稳定的浅层土壤进行换热(常年稳定在13--20℃),故系统效率很高--夏季运行COP 5.0以上、冬季运行COP 3.5

  左右。相对于其他系统,它的耗能极少,故能源费用极低。

  2、绿色环保

  由于系统均为闭式环路,与外界只有能量交换,而无介质交换,故不会对环境造成污染。另外其所使用的能量为电能和地热能,全部为清洁环保的能源。

  3、运行安全、可靠

  由于系统的主要能量来源基本不受外界干扰且无易燃、易爆燃料储存的隐患,故系统运行极为安全。热泵机组技术成熟,安装简便,传统产品寿命均超过15年,故系统运作极为可靠。

  4、一机多用

  热泵机组基本可满足建筑物制冷、采暖要求,同时可以根据用户需求提供生活热水,先进的主机系统,故一套系统承担全部任务,占地空间小。

  5、 使用寿命长

  热泵主机寿命均超过15年,地埋管部分寿命50年

  三、建议项目业主选择地源热泵的原因

  1、地埋管地源热泵空调系统,为建设部推广使用的节能环保的供暖空调技术。热泵方案大大降低冬季采暖夏季制冷运行成本。

  2、采用电力驱动,无消防、安全部门严格管理的燃气、燃油等设备;制冷工况下,热泵机组等同于普通电制冷机组,操作维护简单、可靠,运行效率高;无需室外机、冷却塔等外置设备,无扰民、不耗水;制热工况下,热泵机组相当于锅炉,但是因采用电驱动,所以无污染产生,环境友好性强。

  3、地埋管热泵方案对于用户而言的优越性:

  3.1地源热泵空调系统采暖、制冷运行成本低,无污染,环保性好;

  3.2本空调系统方案,一年四季可根据自己的需要自由选择供冷或供热而不受其他用户的影响;

  3.3热泵机组使用寿命约15~20年;地埋管系统使用寿命约50年。

  3.4地源热泵空调系统运行可靠性高,自控性能好;同家用空调类似,用户可根据自身要求设定温度,启动运行;全年维修费用低廉。

  四、结论

  4.1 绿色环保 效益显著

  采用地源热泵系统取代燃煤锅炉可能得很好的环保效应和经济效应,避免了燃煤锅炉的废气、 废渣对周围环境的污染,省掉了燃煤的运输费用、贮煤场地费用、除尘费用、灰渣的运输处理费用等。同时解决了低温地热水或热尾水排放后对环境造成的热污染的问题。地源热泵的使用电能,电能本身为一种清洁的能源,所以,地源热泵机组的运行没有任何污染,相应了国家节能减排的政策。

  4.2一机多用,节约资金

  在该项目中,利用地源热泵系统提供冬季供暖的同时,还可提供夏季制冷,一机多用,从而避免了中央空调系统的重复投资,提高了设备的利用率。能源利用率高,投入1KW的电能可得到4KW的高品位热能,运行费用与常规方式相比更节约。

  4.3 性能稳定,安全可靠

  土壤的温度一年四季相对稳定,其波动的范围远远小于空气的变动。是很好的热泵热源和空调冷源,土壤温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。地源热泵运行自动化程度高,便于操控,运行人员少,无压力容器存在,安全性好。机组体积小,可灵活安置在任何地方,节约空间。


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