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地源熱泵的有關(guān)基本知識(shí)

更新時(shí)間:2017-02-04 點(diǎn)擊量:2634

地源熱泵的有關(guān)基本知識(shí)

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一、概述

  隨著性能源危機(jī)的加劇和環(huán)境的惡化,節(jié)能和環(huán)保成為世界各國(guó)發(fā)展的主題??稍偕茉吹睦门c開發(fā)受到了廣泛的重視。同時(shí)由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,公共建筑和住宅的供熱和空調(diào)已成為普遍的需求。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,中國(guó)建筑能耗的總量逐年上升,在能源消費(fèi)總量中所占的比例已從上世紀(jì)70年代末的10%,上升到近年的27.8%。而建筑大的耗能點(diǎn)是采暖和空調(diào),我國(guó)在采暖和空調(diào)上的能耗占建筑總能耗的55%。 我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)主要依靠礦物燃料,特別是煤炭。礦物燃料燃燒產(chǎn)生的大量污染物,包括大量SO2, NOX等有害氣體以及CO2等溫室效應(yīng)氣體。大量燃燒礦物燃料所產(chǎn)生的環(huán)境問題已日益成為各國(guó)政府和公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。我國(guó)的供熱已經(jīng)經(jīng)歷了一家一戶的小煤爐到燃煤鍋爐的轉(zhuǎn)變?,F(xiàn)在又進(jìn)一步禁止在城鎮(zhèn)建設(shè)中小型燃煤鍋爐房,體現(xiàn)了政府對(duì)保護(hù)大氣環(huán)境的高度重視。因此,除了集中供熱的型式以外,急需發(fā)展其他的替代供熱方式。熱泵就是能有效節(jié)省能源、減少大氣污染和CO2排放的供熱和空調(diào)技術(shù)。

  二、地源熱泵技術(shù)介紹

   在我國(guó)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》(GB50155-92)中,對(duì)“熱泵”的解釋是“能實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器和冷凝器功能轉(zhuǎn)換的制冷機(jī)”;在《新制冷詞典(NewInternationalDictionaryofRefrigeration)》中,對(duì)“熱泵”的解釋是“以冷凝器放出的熱量來供熱的制冷系統(tǒng)”??梢?,熱泵在本質(zhì)上是與制冷機(jī)相同的,熱泵(制冷機(jī))是通過作功使熱量從溫度低的介質(zhì)流向溫度高的介質(zhì)的裝置,它們的區(qū)別只是運(yùn)行工況不同。其工作原理是:由電能驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī),使工質(zhì)(如R22)循環(huán)運(yùn)動(dòng)反復(fù)發(fā)生物理相變過程,分別在蒸發(fā)器中氣化吸熱、在冷凝器中液化放熱,使熱量不斷得到交換傳遞,并通過閥門切換使機(jī)組實(shí)現(xiàn)制熱(或制冷)功能。在此過程中,熱泵的壓縮機(jī)需要一定量的高位電能驅(qū)動(dòng),其蒸發(fā)器吸收的是低位熱能,但熱泵輸出的熱量是可利用的高位熱能,在數(shù)量上是其所消耗的高位熱能和所吸收低位熱能的總和。熱泵輸出功率與輸入功率之比稱為熱泵性能系數(shù),即COP值(Coefficientof Performance)。

  地(水)源熱泵機(jī)組的工作原理

  是利用水與地能(地下水、土壤或地表水)進(jìn)行冷熱交換來作為水源熱泵的冷熱源,冬季把地能中的熱量“取”出來,供給室內(nèi)采暖,此時(shí)地能為“熱源”;夏季把室內(nèi)熱量取出來,釋放到地下水、土壤或地表水中,此時(shí)地能為“冷源”。具有節(jié)能、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、安全可靠、可自動(dòng)運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。

三、中國(guó)地源熱泵的市場(chǎng)潛力和發(fā)展趨勢(shì)

  目前,我國(guó)城鄉(xiāng)共有建筑總面積約400億m2,其中城鎮(zhèn)約為160億m2,在城鎮(zhèn)中居住建筑面積約為105億m2,其中能達(dá)到建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的僅占5%,其余95%都是未來需要陸續(xù)進(jìn)行節(jié)能改造的高能耗建筑;同時(shí),我國(guó)每年新增房屋建筑面積約20億m2,預(yù)計(jì)到2020年底,我國(guó)新增的房屋面積將近300億m2,新增城鎮(zhèn)民用建筑面積將為100一150億m2。隨著人民生活水平提高,我國(guó)采暖線也將逐步南移,采暖面積會(huì)逐步增大,新建建筑將有70億m2以上需要供暖。

 

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