地面源热泵是一种高效且节能的空调系统,它利用浅地下地热资源(也称为地面能量,包括地下水,土壤或地表水等),可以既可以加热又冷藏。地面源热泵可以通过输入少量的高级能量(例如电能)将低温热能传递到高温水平。地面能源在冬季用作热泵加热的热源,在夏季用作空调的冷来源。也就是说,在冬季,地面能量中的热量被“取出”,并且温度升高以提供室内加热;夏季,房间的热量被取出并释放到地面能量中。通常,地面源热泵会消耗1kW的能量,用户可以获得超过4kW的热量或冷却。与锅炉(电气和燃料)加热系统相比,锅炉加热只能转换超过90%的电能,或者70-90%的内部能量燃料的内部能量为用户加热。因此,与电动锅炉相比,地面源热泵可节省超过三分之二的电能和一半以上的能量。由于全年地面源热泵的热源温度相对稳定,通常为10-25°,因此其冷却和加热系数可以达到3.5-4.4,比传统的空气源热泵高约40%,其运营成本为50-60%的普通中央空调。
因此,在过去的十年中,尤其是在过去的五年中,地面源热泵空调系统在北美已经取得了迅速的发展,例如美国,加拿大,中部和北欧,例如瑞士,瑞典和其他国家。中国的地面源热泵市场越来越活跃。可以预测,这项技术将成为21世纪最有效的供暖和冷却空调技术。地面源热泵将地球(土壤,地层,地下水)用作热源。由于较深的地层在一年四季都保持恒定的温度而不会受到干扰,这比冬季的室外温度高得多,而夏季的室外温度低,因此地面源热泵可以克服空气源热泵的技术障碍,并大大提高其效率。
此外,在冬季,热泵会增加地球的温度并加热建筑物,从而降低了地球中的温度,即储存寒冷并可以在夏季使用;在夏季,热泵将建筑物中的热量传递到地球,冷却建筑物,同时将热量储存在地球上,以供冬季使用。这样,Dadi在地面源热泵系统中扮演累积角色,从而进一步提高了全年空调系统的能量利用效率。地下水源热泵系统的热源是从水井或废弃的矿山中提取的地下水。已经进行热交换的地下水可以排放到地表供水系统中,但是对于更大的应用,通常需要将地下水灌输到原始的地下水层中。近年来,地下水源热泵系统在我国迅速发展。但是,这种地下水热泵系统的应用也受到许多限制。首先,这样的系统需要大量稳定的地下水资源作为先决条件。因此,在决定采用地下水热泵系统之前,您必须进行详细的水文地质调查,并首先挖掘调查,以获取诸如地下温度,地下水深度,水质和水的数据等数据。地下水热泵系统的经济与地下水层的深度密切相关。如果地下水水平较低,则不仅会增加井的成本,而且操作过程中水泵的功耗会大大降低系统的效率。水资源目前是最稀缺,最有价值的资源,任何废物或水资源污染绝对无法获得。
地面源热泵的中央空调的特征
1。超高效率
使用地面环水冷却或直接凝结地下水,这受环境变化的影响较小。它使用美国目前引入的最先进的双刺管热交换器,在冷却和加热过程中可以实现超高的工作效率,并且能效比可以达到4.0以上。
2。随着地面环冷却,冷却和加热效果是出色的
,多年来,地下水温度不会变化太大,因此在冷却和加热状态下可以取得良好的效果,并且单位操作可靠性大大提高。在炎热区域,收集了从地面的冷却能力,高室外温度对冷却效果没有影响,这克服了大大降低空气冷却系统在炎热气候下的冷却效果的缺点。在寒冷的区域,收集了地面的热量,低温气候几乎不会影响该装置的加热效应,这克服了寒冷区域中气冷系统加热效应不佳的缺点。
地面源热泵加热和空调系统的经济分析
地面源热泵系统可以加热和冷藏建筑物,还可以提供家用热水,这是一台机器的多功能。一个系统可以替换原始锅炉和两组设备或系统。该系统是紧凑的,节省了锅炉室和冷却塔,节省了建筑空间,也有利于建筑物的美丽。地面源热泵系统的另一个重要特征是它极大地提高了原能的利用率,因此它具有高效率和节能的优势。地面源热泵比传统的空调系统高约40-60%。此外,相对恒定的地面源温度使热泵单元的运行更加可靠和稳定,并且与锅炉 - 冰箱系统相比,整个系统的维护成本大大降低,从而确保了系统的效率和经济性。根据外国经验,由于地面源热泵的运营成本较低,因此可以在3 - 7年内收回初始投资,并且整个服务周期中地面源热泵系统的平均成本将低于传统空调系统的平均成本。