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地源熱泵的有關基本知識

更新時間:2017-02-04      瀏覽次數:1700

地源熱泵的有關基本知識

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一、概述

  隨著性能源危機的加劇和環(huán)境的惡化,節(jié)能和環(huán)保成為世界各國發(fā)展的主題??稍偕茉吹睦门c開發(fā)受到了廣泛的重視。同時由于經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,公共建筑和住宅的供熱和空調已成為普遍的需求。統計數據表明,中國建筑能耗的總量逐年上升,在能源消費總量中所占的比例已從上世紀70年代末的10%,上升到近年的27.8%。而建筑大的耗能點是采暖和空調,我國在采暖和空調上的能耗占建筑總能耗的55%。 我國的能源結構主要依靠礦物燃料,特別是煤炭。礦物燃料燃燒產生的大量污染物,包括大量SO2, NOX等有害氣體以及CO2等溫室效應氣體。大量燃燒礦物燃料所產生的環(huán)境問題已日益成為各國政府和公眾關注的焦點。我國的供熱已經經歷了一家一戶的小煤爐到燃煤鍋爐的轉變?,F在又進一步禁止在城鎮(zhèn)建設中小型燃煤鍋爐房,體現了政府對保護大氣環(huán)境的高度重視。因此,除了集中供熱的型式以外,急需發(fā)展其他的替代供熱方式。熱泵就是能有效節(jié)省能源、減少大氣污染和CO2排放的供熱和空調技術。

  二、地源熱泵技術介紹

   在我國《采暖通風與空氣調節(jié)術語標準》(GB50155-92)中,對“熱泵”的解釋是“能實現蒸發(fā)器和冷凝器功能轉換的制冷機”;在《新制冷詞典(NewInternationalDictionaryofRefrigeration)》中,對“熱泵”的解釋是“以冷凝器放出的熱量來供熱的制冷系統”??梢?,熱泵在本質上是與制冷機相同的,熱泵(制冷機)是通過作功使熱量從溫度低的介質流向溫度高的介質的裝置,它們的區(qū)別只是運行工況不同。其工作原理是:由電能驅動壓縮機,使工質(如R22)循環(huán)運動反復發(fā)生物理相變過程,分別在蒸發(fā)器中氣化吸熱、在冷凝器中液化放熱,使熱量不斷得到交換傳遞,并通過閥門切換使機組實現制熱(或制冷)功能。在此過程中,熱泵的壓縮機需要一定量的高位電能驅動,其蒸發(fā)器吸收的是低位熱能,但熱泵輸出的熱量是可利用的高位熱能,在數量上是其所消耗的高位熱能和所吸收低位熱能的總和。熱泵輸出功率與輸入功率之比稱為熱泵性能系數,即COP值(Coefficientof Performance)。

  地(水)源熱泵機組的工作原理

  是利用水與地能(地下水、土壤或地表水)進行冷熱交換來作為水源熱泵的冷熱源,冬季把地能中的熱量“取”出來,供給室內采暖,此時地能為“熱源”;夏季把室內熱量取出來,釋放到地下水、土壤或地表水中,此時地能為“冷源”。具有節(jié)能、經濟環(huán)保、安全可靠、可自動運行等優(yōu)點。

三、中國地源熱泵的市場潛力和發(fā)展趨勢

  目前,我國城鄉(xiāng)共有建筑總面積約400億m2,其中城鎮(zhèn)約為160億m2,在城鎮(zhèn)中居住建筑面積約為105億m2,其中能達到建筑節(jié)能標準的僅占5%,其余95%都是未來需要陸續(xù)進行節(jié)能改造的高能耗建筑;同時,我國每年新增房屋建筑面積約20億m2,預計到2020年底,我國新增的房屋面積將近300億m2,新增城鎮(zhèn)民用建筑面積將為100一150億m2。隨著人民生活水平提高,我國采暖線也將逐步南移,采暖面積會逐步增大,新建建筑將有70億m2以上需要供暖。

 

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