地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)探討

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1、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)探討　　摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，空調(diào)已成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚碾娖髦弧Ｓ捎诳照{(diào)所占的能耗比重較高，因此，降低能耗是當(dāng)前面臨的問(wèn)題。本文作者主要就地源熱泵空調(diào)的節(jié)能與環(huán)保進(jìn)行了分析，并指出了其相關(guān)的工作原理和帶來(lái)的效益?！　￡P(guān)鍵詞：地源熱泵；中央空調(diào)系統(tǒng)　　中圖分類號(hào)：TK52文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A　　由于地源熱泵適用范圍廣，運(yùn)行費(fèi)用低，節(jié)能和環(huán)保效益顯著已得到廣泛的應(yīng)用，采用地源熱泵技術(shù)可以有效地提高一次能源利用率，減少溫室效應(yīng)氣體C02和其它燃燒產(chǎn)生的污染物的排放，是一種可持續(xù)發(fā)

2、展的建筑節(jié)能新技術(shù)?！　。疅岜迷怼　≡谧匀画h(huán)境中，水從高處往低處流動(dòng)，熱量由高溫處向低溫處傳遞，而熱泵(制冷機(jī))是通過(guò)作功使熱量從溫度低的介質(zhì)流向溫度高的介質(zhì)的裝置。熱泵工作原理是：由電能驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，使工質(zhì)(如1t22)循環(huán)流動(dòng)反復(fù)發(fā)生物理相變過(guò)程，分別在蒸發(fā)器中汽化吸熱、在冷凝器中液化放熱，使熱量不斷得到交換傳遞，并通過(guò)閥門切換使機(jī)組實(shí)現(xiàn)制熱(或制冷)功能?！　、僭谥评淠Ｊ綍r(shí)：高溫高壓的制冷劑氣體從壓縮機(jī)出來(lái)后進(jìn)入制冷劑的冷凝器，向水中排放熱量而冷卻成高壓液體，并使水溫升高(此高溫水的熱量通過(guò)埋設(shè)在土壤中的管道傳給了土壤)

3、。到膨脹閥節(jié)流膨脹成低壓液體進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)成低壓蒸汽，同時(shí)吸收(蒸發(fā)吸熱)水(或空氣)的熱量。低壓制冷劑蒸汽又進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮成高壓氣體，如此循環(huán)不止。水(或空氣)溫度被蒸發(fā)器降低用來(lái)冷卻環(huán)境?！　、谠诠崮Ｊ綍r(shí)：高溫高壓的制冷劑氣體從壓縮機(jī)出來(lái)后進(jìn)入制冷劑的冷凝器，向水中排放熱量而冷卻成高壓液體。到膨脹閥節(jié)流膨脹成低壓液體進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)成低壓蒸汽，同時(shí)吸收(蒸發(fā)吸熱)水(或空氣)的熱量將水冷卻(此“冷量”通過(guò)埋設(shè)在土壤中的管道傳給了土壤)。低壓制冷劑蒸汽又進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮成高壓氣體，如此循環(huán)不止。水(或空氣)的溫度被冷凝器升高用

4、給環(huán)境供熱。　　由此可見(jiàn)，熱泵與制冷機(jī)的工作原理和過(guò)程是相同的。熱泵與制冷機(jī)在名稱上的差別只是反映了在應(yīng)用目的上的不同：如果以得到高溫的熱量為主要目的，則一般稱為熱泵；如果目的是從低溫?zé)嵩闯崃?，或稱得到冷量，則叫做制冷機(jī)(空調(diào))。建筑空調(diào)系統(tǒng)一般應(yīng)滿足冬季供熱和夏季制冷兩種要求，傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)通常需分別設(shè)置冷源(制冷機(jī))和熱源(鍋爐)。建筑空調(diào)系統(tǒng)如果在冬季以熱泵的方式運(yùn)行，則可以省去鍋爐和鍋爐房，而且全年僅采用電力這種清潔能源，徹底解決了大氣污染問(wèn)題。與直接把電能轉(zhuǎn)換為熱能的電鍋爐相比，采用熱泵空調(diào)系統(tǒng)供熱的電耗僅為前者

5、的1/3―1/4，可以大大節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用?！　。疅岜玫闹饕獌?yōu)點(diǎn)　　采用熱泵為建筑物供熱可以大大降低一次能源的消耗。通常，我們通過(guò)直接燃燒礦物燃料(煤、石油、天然氣)產(chǎn)生熱量，并通過(guò)若干個(gè)傳熱環(huán)節(jié)最終為建筑供熱。在鍋爐和供熱管線沒(méi)有熱損失的理想情況下，由于傳熱溫差，一次能源利用率(即為建筑物供熱的熱量與燃料發(fā)熱量之比)不可能超過(guò)100％。如果先利用燃燒燃料產(chǎn)生的高溫?zé)崮馨l(fā)電，然后利用電能驅(qū)動(dòng)熱泵從周圍環(huán)境中(土壤、地下水、空氣)吸收低品位的熱能，適當(dāng)提高溫度再向建筑供熱，就可以充分利用燃料中的高品位能量轉(zhuǎn)化成的電能，大大降低用于供

6、熱的一次能源消耗。地源熱泵的性能系數(shù)(即COP值)通常大于4，即地源熱泵每輸入lkW的電能，能輸出4kW的冷熱能量，扣除過(guò)程損耗因素，性能系數(shù)仍然在以上，從而高效利用了土壤或地下水這種可再生的清潔能源。而直接燃煤制熱系數(shù)為，直接用電供暖制熱系數(shù)為。從夏季制冷上來(lái)說(shuō)，其性能系數(shù)比普通家用空調(diào)效率高一倍以上，比大型中央空調(diào)高20％以上，運(yùn)行費(fèi)用每年每平方米僅為25―33元，比常規(guī)中央空調(diào)系統(tǒng)低40％左右。地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)沒(méi)有冷卻塔，不向空中排放熱量，不消耗冷卻水，因此沒(méi)有熱島效應(yīng)，避免了冷卻塔的噪聲。地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)無(wú)鍋爐

7、等燃燒設(shè)備，不可能產(chǎn)生二氧化碳、一氧化碳之類的廢氣，也不存在丙烷氣體，因而不會(huì)有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)，使用安全。由于土壤深處溫度非常恒定，主機(jī)吸熱或放熱不受外界氣候影響，運(yùn)行工況非常穩(wěn)定，不存在空氣源熱泵供熱不足，甚至不能制熱的問(wèn)題。整個(gè)系統(tǒng)的維修量維護(hù)費(fèi)用也較鍋爐―制冷機(jī)系統(tǒng)大大減少，正常情況下自動(dòng)運(yùn)行，不需要有人值班。地源熱泵系統(tǒng)不消耗水資源，省去了鍋爐房、煤場(chǎng)、儲(chǔ)油房、冷卻塔等設(shè)施，節(jié)省了建筑空間，不產(chǎn)生任何廢水、廢氣、廢渣，不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生任何污染，因此節(jié)省了建筑空間。由此可見(jiàn)具有高效節(jié)能環(huán)保安全的優(yōu)點(diǎn)?！　。到y(tǒng)組成　　地源熱

8、泵空調(diào)系統(tǒng)主要包括三個(gè)回路：用戶回路、制冷劑回路和地下熱交換器回路。地源溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定，整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用也較鍋爐一制冷機(jī)系統(tǒng)大大減少，保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性?！　、俚?zé)釗Q熱器環(huán)路　　由高強(qiáng)度塑料管組成的在地下循環(huán)的封閉環(huán)路，循環(huán)介質(zhì)為水(