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地源热泵技术特点及其在空调工程中应用


地源热泵技术的特点及其在空调工程中的应用 【摘要】近年来,随着经济的发展,我国的地源热泵技术也在 不断的发展,地源热泵技术在空调工程中的应用十分的广泛,并且 该项技术也有很好的发展前景。本文主要介绍地源热泵技术工作原 理及其特点,对其在空调工程应用中的一些问题进行了分析和探 讨。地源热泵空调具有显著的节能环保效果,在我国有民好的发展 前景。本文的一些浅薄的分析希望对该领域的研究具有一定的作 用。 【关键字】地源热泵技术,特点,空调工程,应用 中图分类号:tu831.3+5 文献标识码: a 文章编号: 一.前言 作为空调领域的后起之秀,地源热泵技术是集中央空调、家庭采 暖和生活热水三位一体的节能环保产品,该技术以其独特高效的节 能环保效果解决了当今世界上普遍存在的能源浪费及环境污染等 重大问题。与以往家庭采暖、制冷设备不同,地源热泵技术不受外 在条件干扰,一年 365 天向用户提供恒定的室内温度和家庭生活用 水。由于其节能、环保、热稳定等特点,引起了世界各国的重视。 欧美等发达国家地源热泵的利用已有几十年的历史,特别是在供热 方面已积累了大量设计、施工和运行方面的资料和数据。本文就该 热泵技术的工作原理、特点和在空调工程中的应用作一简要介绍, 并对该热泵技术在我国未来的发展前景进行简要分析。 二.地源热泵技术的工作原理 作为自然界的现象,正如水由高处流向低处那样.热量也总是从高 温流向低温.但人们可以创造机器,如同把水从低处提升到高处而 采用水泵那样.采用热泵可以把热量从低温运送到高温.所以热泵 实质上是一种热量提升装置.它本身消耗一部分能量,把环境介质 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 1/3 或更低,这也是热泵的节能特点.根据热 力学第二定律,压缩机所消耗的功(电能)起到补偿作用,使循环工 质不断从低温环境中吸热,并向高温环境放热,周而往复地进行循 环。 热泵与制冷的原理和系统设备组成及功能是一样的,对蒸汽压缩 式热泵(制冷)系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器、和节流阀组成, 还应有起到输送能量的循环工质.作为地源热泵,与传统的蒸汽压 缩制冷不同的是地源热泵制冷省略了庞大的冷凝设备,而以深井水 取而代之.具体系统原理如图 1 所示: 图一 系统原理图 注:夏季运行:2、4、5、7 阀门打开,地下水与冷水机组冷凝出水 混合后,再进入机组冷凝器;1、3、6、8 关闭.冬季运行:1、3, 6, 8 阀门打开,地下水与机组蒸发器出水混合后,再进机组蒸发器;2, 4, 5, 7 关闭。 三.地源热泵的特点 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(通常小于 400m 深)作为 冷热源,进行能量转换的供暖空调系统.地表浅层地热源可以称之 为地能((earth energy),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 可再生能源的一种形式。 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.该系统以水为冷、热源,与其 中吸收或释放热量, 从

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