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地源热泵技术在我国的应用前景
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关键词:地源热泵 节能 空调

摘要:地源热泵技术是一项空调、供暖和热水供应技术。本文介绍了地源热泵技术在国外的推广应用情况,根据我国的实际情况就初期投资、能源、环境保护和国家政策的影响等方面分析了这项技术在我国的发展优势以及在推广过程可能遇到的问题,指出该项技术在我国具有广阔的应用前景。

关键词:地源热泵 空调 节能 环保

1 前言

热泵,就象水泵能把低位水提升到高位一样可以把热从低温端传送到高温端。它是一种可以实现蒸发器与冷凝器之间功能转换的机械,实质上是另一种形式是制冷机。地源热泵(GSHP)是以大地为热源对建筑物进行空调、供暖和热水供应的技术。众所周知,地层之下一年四季均保持一个相对稳定的温度。在夏季,地下的温度要比地面空气温度低,在冬季却比地面空气温度高。地源热泵正是利用大地的这个特点,通过埋藏在地下的换热器,与土壤或岩石交换热量。地源热泵全年运行工况稳定,不需要其它辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热、夏季供冷。在冬天,管道内的液体将地下的热量抽出,然后通过系统导入建筑物内,同时蓄存冷量,以备夏用;在夏天,热量从建建筑物内抽出,通过系统排入地下,同时蓄存热量,以备冬用。风扇系统将冷暖空气分别送到建筑物内部的各个区间,类似于一般的空调系统。地源热泵一年四季均能可靠的提供高品质的冷暖空气,为我们营造一个非常舒适的室内环境。

地源热泵系统按其循环形式可分为:闭式循环系统、开式循环系统和混合循环系统。对于闭式循环系统,大部分地下换热器是封闭循环,所用管道为高密度聚乙烯管。管道可以通过垂直井埋入地下150-200英尺深,或水平埋入地下4-6英尺处,也可以置池塘的底部。在冬天,管中的流体从地下抽取热量,带入建筑物中,而在夏天则是将建筑物内的热能通过管道送入地下储存;对于开式循环系统,其管道中的水来自湖泊、河流或者竖井之中的水源,在以与闭式循环相同的方式与建筑物交换热量之后,水流回到原来的地方或者排放到其它的合适地点;对于混合循环系统,地下换热器一般按热负荷来计算,夏天所需的额外的冷负荷由常规的冷却塔来提供。

地源热泵技术目前在国外得到广泛的应用。现在美国的家庭、银行、医院、机场、连锁旅客、超市、办公楼和学校等均有一定比例的建筑使用地源热泵,根据美国地源热泵系统,根据美国每年安装约4万套地源热泵系统,这个速度意味着每年可以节约8.79×1011瓦的能量,同时每年减少150万吨温室气体的排放。美国近年来对地源热泵方面进行了大量推广工作,美国政府也充分肯定了地源热泵的潜力,鼓励使用这种寿命周期费用低,温室气体排放量少的空调技术。美国国家环保局认为地源热泵的效率在加热和冷却设备中居于前列。美国能源部和环保局已经开始联合成立了地源热泵中心,筹集了1亿多美元资助科研项目和市场开发,目前,美国生产的地源热泵的公司数量达数十家。
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