清洁取暖——地源热泵

地源热泵系统利用地下土壤、地表水、地下水的相对稳定的温度来消耗相对高品质能,从而达到冬天从地位热源提取热量,夏天将热量转移到地位热源的一种循环性状态,不需要人工提供冷热源,在运行过程中与传统供暖方式有很大区别,采用地源热泵作为空调系统冷热源,同时也可大大减少运行费用,高效又节能。

概念

地源热泵顾名思义,也是热泵的一种,利用卡诺循环和逆卡诺循环原理,充分利用蕴含在地球土壤中或者江河湖海里的巨大能量,从而达到对建筑物采暖与制冷的目标。

应用与发展

“地源热泵”的概念,最早于1912年由瑞士专家zoelly提出,1946年美国开始对地源热泵进行系统研究。在俄勒冈州建成第一个地源热泵系统,运行很成功,由此掀起了地源热泵在美国的商用高潮。

北欧国家的侧重点在冬季取暖,而美国则更为重视冬夏联供,且美国的气候条件与中国相似,因此研究美国的地源热泵应用情况,对我国地源热泵的发展成熟有着参考性。

工作原理

水由高处流向低处,热量也总是从高温流向低温,用热力学第二定律来准确表述这种现象,“热量不可能自发由低温传递到高温”。

但人们可以创造机器,举个最通俗的例子,人们可以利用水泵将水从低处提升到高处,那么同样地可以利用热泵把热量从低温抽吸到高温。

所以地源热泵实质上是一种热量提升的装置,其本身消耗一部分能量,将环境介质中贮存的能量加以挖掘,提高温位进行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅为供热量的⅓或更低,这就是为什么地源热泵节能效果显著的原因。

组成部分

地源热泵系统主要分为三个部分:室外地埋管道系统、地源热泵主机系统和室内空调地暖系统。

01、室外地埋管道系统
地源热泵室外地埋管道系统,其功能主要实现地源热泵机组与地下换热,可以理解为一个巨大的换热器。
它通过地埋管道内的媒介水的循环流动,夏天将地下冷量置换输送到室内,冬天将地下热量输送到室内,从而实现制冷供暖。

02、地源热泵主机系统
地源热泵主机系统一般安装在室内机房里,其作用主要通过压缩机做功,夏天将地埋管换热以后的循环水温降低,冬天将循环水温升温,满足室内制冷供暖的需要。

03、室内空调地暖系统
室内空调末端的风机盘管一般安装在吊顶里面,用于夏天制冷,冬天辅助供暖。
地暖管铺设在地板下面,通过热水循环,满足冬天供暖需要。

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