水、地源热泵系统解析

水源热泵技术是利用地球表面浅层水源中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源,采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移的一种技术。

水源热泵技术原理

水源热泵技术可利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收地太阳能和地热能而形成的低位热能资源,并采用热泵原理,即通过少量的高位热能的输入,把不能直接利用的低位热能转化为可以利用的高位能,从而达到节约部分高位能的目的。

水源热泵优点

1、能效比高

高效水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12~22℃,水体温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。而夏季水体为18~35℃,水体温度比环境空气温度低,所以制冷的冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,机组效率提高。据美国环保署epa估计,设计安装良好的水源热泵,平均来说可以节约用户30~40%的供热制冷空调的运行费用。

2、应用范围广

可广泛的应用于宾馆、办公楼、学校、商场、别墅区、住宅小区的集中供热制冷,以及其它商业和工业建筑空调,并可用于游泳池、乳制器加工、啤酒酿造、冷轧锻造、冷库及室内种植和恒温养殖等行业上。一机多用利用一套设备即可供冷,又可供热,还可提供生活热水。对空调系统来说,一台热泵提供两种热源,可节省一次性投资,其总投资额仅为传统空调系统的60%,并且安装容易,安装工作量比其他空调系统少,安装工期短,更改安装也容易。

3、稳定可靠

维护方便水体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。水体温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、更稳定,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。由于系统简单,机组部件较少,运行简单、稳定,相对来说维护费用要低得多,使用寿命可长过20年以上。

什么是地源热泵

地源热泵系统是利用浅层地能进行供热制冷的新型能源利用技术的环保能源利用系统。地源热泵系统通常是转移地下土壤中热量或者冷量到所需要的地方,还利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力,冬季地源把热量从地下土壤中转移到建筑物内,夏季再把地下的冷量转移到建筑物内,一个年度形成一个冷热循环系统,实现节能减排的功能。

地源热泵技术原理

地源热泵通过输入少量的高品位能源(电能),即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。在冬季,把土壤中的热量“取”出来,提高温度后供给室内用于采暖;在夏季,把室内的热量“取”出来释放到土壤中去,并且常年能保证地下温度。

地源热泵的优点

1、稳定性好

地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定,常年保持在较适宜的10—20℃范围内,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低。这种地能温度较恒定的特性,使得热泵机不会受到外界气候的影响,组运行更可靠、稳定,不会出现普通空调供热不足,甚至不能制热的问题。

2、节能高效

地源热泵系统主要利用地下恒定的能量,以电力为辅,节能高效。在冬季运行的时候,地源热泵电能转化率为百分之百,而常规中央空调为了维持正常运转,需要将将近40%的电能用于化霜,仅有60%的电能正常转化为热能,这使得地源热泵空调比传统中央空调节能40%~50%左右。除了比传统空调节能外,地源热泵还比锅炉采暖节能50%左右,比电采暖节能60%左右。

3、使用寿命长

地源热泵系统非常的可靠耐用,它的机械运动部件非常少,所有的部件不是埋在地下便是安装在室内,一般室外地下换热部分寿命为50年,地上热泵机组寿命为25年。热泵主机系统安装于室内,没有风吹、日晒、雨淋、不用频繁的清洗,使用寿命比仅有10年的普通空调高出一倍。

4、一机多用

地源热泵系统可供暖、空调制冷,还可提供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水加热的三套装置或系统,一步到位,高效便捷。特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物,如宾馆、居住小区、商场、学校等建筑,小型的地源热泵更适合于别墅住宅的采暖。

简单理解二者的区别

地源热泵是室外打孔,占地面积比水源热泵要大。

水源热泵是室外打水井,但现在政府对打井审批比较复杂(水源热泵是需要打井的,通常都需要水务局批准。),而地源热泵国家不需要相关的审批手续。
地源热泵比水源热泵室外部分投资要高。

地源热泵分为开式系统和闭式系统。土壤源热泵也是闭式系统的一种,主要是在建筑物周围的地下铺设地耦管,封闭的管内流动介质与建筑物内部完成热交换。

水源热泵是开式系统的一种,地下水或地表水经过换热器提取热量。地源热泵用地埋管收集土壤中的热量,而水源热泵用地下水收集水体中的热量 两者原理类似,实际设计温度,载冷剂和阀部件有一定区别,因为地下水温度较高,可直接作为载冷剂。而地埋管出水温度较低,经常有可能低于零度,所以常采用乙二醇溶液作为载冷剂,乙二醇浓度视最低出水温度而定 。

水源热泵是打井直接取地下水进行换热或换冷;地源热泵是在地下埋设很多管道,然后再在管道内注满水或者防冻液作为换热介质,通过管道内的介质循环吸收地下的热量或冷量。

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