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全自动自清洗过滤器浅谈地源热泵节能技术
空调作为目前改善建筑热舒适条件的工具,然而,随着空调设备的日益普及,建筑耗能量势必将迅猛增加,对大气环境的污染也将日趋严重。如何在建筑热舒适条件得到改善的条件下把建筑耗能量减下来,减轻对大气环境的污染,成了暖通界人士首当其冲需要解决的问题。现阶段,在保证建筑热舒适使用功能不降低的情况下,我们应采取各种有效的技术和管理措施,把新建房屋建筑的能耗较大幅度地降下来,对原有建筑物有计划地进行节能改造,达到节省能源、保护环境和提高人民生活质量的目的。地源热泵作为一种有益环境、节约能源和经济可行的建筑物供暖及制冷新技术越来越受到关注。它是利用地下相对稳定的土壤温度,通过媒介质来获取土壤内冷(热)能量的新型装置,可一年四季方便地调节建筑内的温度。由于该制冷供热方式不存在能量形式的转换,几乎是一种能量的“搬运”过程,因而其能量转换效率高、运营成本低。
2、地源热泵的工作原理及其节能特性
2.1地源热泵的工作原理
地源热泵则是利用水源热泵的一种形式,它是利用水与地能(地下水、土壤或地表水)进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源,冬季把地能中的热量“取”出来,供给室内采暖,此时地能为“热源”;夏季把室内热量取出来,释放到地下水、土壤或地表水中,此时地能为“冷源”。
热泵利用大地(土壤、地层、地下水)作为热源,可以称之为“地源热泵”。由于较深的地层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度,远高于冬季的室外温度,又低于夏季的室外温度,因此地源热泵可克服空气源热泵的技术障碍,且效率大大提高。此外,冬季通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热,同时使大地中的温度降低,即蓄存了冷量,可供夏季使用;夏季通过热泵把建筑物中的热量传输给大地,对建筑物降温,同时在大地中蓄存热量以供冬季使用。这样在地源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用,进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。
地源热泵(制冷机)是通过作功使热量从温度低的介质流向温度高的介质的装置。建筑的空调系统一般应满足冬季的供热和夏季制冷两种相反的要求。传统的空调系统通常需分别设置冷源(制冷机)和热源(锅炉)。建筑空调系统由于必须有冷源(制冷机),如果让它在冬季以热泵的模式运行,则可以省去锅炉和锅炉房,不但节省了初投资,而且全年仅采用电力这种清洁能源,大大减轻了供暖造成的大气污染问题。
2.2地源热泵的节能特性
地源热泵系统能充分利用蕴藏于土壤和湖泊中的巨大能量,循环再生,实现对建筑物的供暖和制冷。因而运行费用较低。
地源热泵比风冷热泵节能40%,比电采暖节能70%。比燃气炉效率提高48%。所需制冷剂比一般热泵空调减少50% 。
通常地源热泵消耗1kW的能量,用户可以得到4kW以上的热量或冷量。与锅炉(电、燃料)供热系统相比,锅炉供热只能将90%以上的电能或70~90%的燃料内能为热量,供用户使用,因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省约二分之一的能量;由于地源热泵的热源温度全年较为稳定,一般为10~25℃,其制冷、制热系数可达4.0~
4.4,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中央空调的50~60%。
地源热泵供热空调系统是目前世界上最先进的绿色空调系统。热泵供热空调系统的工作原理是利用环境(空气、水和大地)中的低品位热量,经热泵机组的工作而改变温度,进而实现对建筑物的供热和空调,同时还可以提供生活热水。
地源热泵系统通过循环液在封闭的地下埋管中流动,实现系统与大地之间的换热,利用大地岩土层中的可再生热能。由于较深的地层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度,与室外气温相比是冬暖夏凉,因此地源热泵可克服空气源热泵的技术障碍,且效率大大提高。在热泵机组中消耗1kW的电能可以得到4kW以上的热量,即能效比大于4。此外,它保持了地下水源热泵利用大地作为冷热源的优点,同时又不需要抽取地下水作为传热的介质。因此它是一种可持续发展的建筑节能新技术。
3、地源热泵独特的优越性
3.1、属可再生能源利用技术
地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层地热资源可以称之为地能,是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能量,比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制,真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。
3.2、属经济有效的节能技术
地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,是很好的热泵热源和空调冷源,这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%,因此要节能和节省运行费用40%左右。另外,地能温度较恒定的特性,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。设计安装良好的地源热泵,平均来说可以节约用户30~40%的供热制冷空调的运行费用。
3.3、环境效益显著
系统运行没有任何污染,可以建造在居民区内,没有燃烧,没有排烟,也没有废弃物,不需要堆放燃料废物的场地,且不用远距离输送热量。首先,地源热泵系统不直接消耗煤或燃油、天然气等矿物燃料,没有任何直接排放的污染物;其次,地源热泵将室内的热量转移到地下土壤中存放,从源头上根除了空调系统对城市热岛的影响;再次,高效的地源热泵系统采用非常严格的控制系统,实现了能量输出和建筑物能量需求的直接对应,减少了剩余能量的损耗;第四,高效的地源热泵系统,输出同等量的有用能量,仅仅消耗30-60%的电功率,高效的一次能源利用率,是地源热泵系统环保效果的最直接原因。 地源热泵系统省去锅炉和锅炉房,全年仅采用电力这种清洁能源,彻底解决了锅炉造成的大气污染的问题。由于提高了能源的利用效率,大大减少了由于建筑供热空调产生的CO2的排放量。同时避免了地下水源热泵系统可能造成的对地下水的浪费和污染。它是一种清洁的可再生能源,具有极大的环境效益。
3.4、一机多用,应用范围广
地源热泵系统可供暖、空调,还可供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统;可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑,更适合于别墅住宅的采暖、空调。此外,机组使用寿命长,均在15年以上;机组紧凑、节省空间;维护费用低;自动控制程度高,可无人值守。