地源熱泵系統(tǒng)的原理是:夏季,地埋管內(nèi)的傳熱介質(zhì)通過水泵送入冷凝器,將熱泵機組排放的熱量帶走并釋放給地層,(向大地排熱,地層為蓄熱);蒸發(fā)器中產(chǎn)生的冷水,通過循環(huán)水泵送至空調(diào)末端設(shè)備
對房間進(jìn)行供冷。在冬季,熱泵機組通過地下埋管吸收地層的熱量(向大地吸熱,地層為蓄冷),冷凝器產(chǎn)生熱水,則通過循環(huán)水泵送至空調(diào)末端設(shè)備
對房間進(jìn)行供暖,還可以常年提供生活熱水。 地源一詞是從英文“ground source”翻譯而來,漢語的內(nèi)涵則十分廣泛,應(yīng)bao括所有地下資源的含義。但在空調(diào)業(yè)內(nèi),僅指地殼表層(小于400米)范圍內(nèi)的低溫?zé)豳Y源,它的熱源主要來自太陽能,極少能量來自地球內(nèi)部的地?zé)崮堋?/strong>
'地源熱泵'的概念,最早于1912年由瑞士的專家提出,而該技術(shù)的提出始于英、美兩國。
1946年美國在俄勒岡州的波蘭特市中心區(qū)建成一個地源熱泵系統(tǒng)。但是這種能源的利用方式?jīng)]有引起當(dāng)時社會各界的廣泛注意,無論是在技術(shù)、理論上都沒有太大的發(fā)展。
20世紀(jì)50年,歐洲開始了研究地源熱泵的一次高潮,但由于當(dāng)時的能源價格低,這種系統(tǒng)并不經(jīng)濟(jì),因而未得到推廣。直到20世紀(jì)70年初世界上出現(xiàn)了一次能源危機,它才開始受到重視,許多公司開始了地源熱泵的研究、生產(chǎn)和安裝。這一時期,歐洲建立了很多水平埋管式土壤源熱泵,主要用于冬季供暖。雖然歐洲是世界上發(fā)展地源熱泵最成熟的地區(qū),但是它也曾因為熱泵專家不懂安裝技術(shù),安裝工人又不懂熱泵原理等因素,致使地源熱泵的發(fā)展走了一段彎路。
隨著科技的進(jìn)步,關(guān)于能源消耗和環(huán)境污染的法律制訂越來越嚴(yán)格,地源熱泵的發(fā)展迎來了它的另一次高潮。歐洲國家以瑞士、瑞典和奧地利等國家為表,大力推廣地源熱泵供暖和制冷技術(shù)。政府采取了相應(yīng)的補貼政策和保護(hù)政策,使得地源熱泵生產(chǎn)和使用范圍迅速擴(kuò)大。上世紀(jì)80年后期,地源熱泵技術(shù)已經(jīng)趨于成熟,更多的科學(xué)家致力于地下系統(tǒng)的研究,努力提高熱吸收和熱傳導(dǎo)效率,同時越來越重視環(huán)境的影響問題。地源熱泵生產(chǎn)呈現(xiàn)逐年上升趨勢,瑞士和瑞典的年遞增率超過10%。美國的地源熱泵生產(chǎn)和推廣速度很快,技術(shù)產(chǎn)生了飛速的發(fā)展,成為世界上地源熱泵生產(chǎn)和使用的頭號大國。
從地源熱泵應(yīng)用情況來看,北歐國家主要偏重于冬季采暖,而美國則注重冬夏聯(lián)供。由于美國的氣候條件與中國很相似,因此研究美國的地源熱泵應(yīng)用情況,對我國地源熱泵的發(fā)展有著借鑒意義。
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地源熱泵工作原理是:冬季,熱泵機組從地源(淺層水體或巖土體)中吸收熱量,向建筑物供暖;夏季,熱泵機組從室內(nèi)吸收熱量并轉(zhuǎn)移釋放到地源中,實現(xiàn)建筑物空調(diào)制冷。
根據(jù)地?zé)峤粨Q系統(tǒng)形式的不同,地源熱泵系統(tǒng)分為地下水地源熱泵系統(tǒng)和地表水地源熱泵系統(tǒng)和地埋管地源熱泵系統(tǒng)。熱泵是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱,經(jīng)過電力做功,輸出可用的高品位熱能的設(shè)備,可以把消耗的高品位電能轉(zhuǎn)換為3倍甚至3倍以上的熱能,是一種供能技術(shù)。熱泵技術(shù)在空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用可分為空氣源熱泵、水源熱泵以及地源熱泵三類。由于熱泵是提取自然界中能量,效率高,沒有任何污染物排放,是當(dāng)今最清潔、經(jīng)濟(jì)的能源方式。在資源越來越匱乏的今天,作為人類利用