問:地源熱泵節(jié)能環(huán)保的具體表現(xiàn)在哪?
答:近年來地源熱泵機組系統(tǒng)在北美如美國、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國家取得了較快的發(fā)展,中國的地源熱泵市場也日趨活躍,可以預(yù)計,該項技術(shù)將會成為21世紀最有效的供熱和供冷空調(diào)技術(shù)。
地源熱泵空調(diào)它與眾多空調(diào)的原理是一至的,都是通過卡諾循環(huán)來實現(xiàn)制冷及制熱,包括生活熱水。
但它又與我們?nèi)粘5目照{(diào)有所區(qū)別,我們普通的空調(diào)可以簡稱為氟系統(tǒng)多聯(lián)機、空氣源兩聯(lián)供等產(chǎn)品,輸送到我們生活空間的冷氣或者是暖氣,都是空調(diào)從大氣中轉(zhuǎn)移至室內(nèi)的。
但地源熱泵不一樣,地源熱泵是吸收淺地表層的熱量,然后轉(zhuǎn)移到我們的生活空間中,從而實現(xiàn)制冷或制熱,簡單一點說就是工作環(huán)境不一樣。
地源熱泵機組利用泥土或水體溫度冬季為12-22℃,溫度比環(huán)境空氣溫度高,熱泵輪回的蒸發(fā)溫度進步,能效比也進步;泥土或水體溫度夏季為18-32℃,溫度比環(huán)境空氣溫度低,制冷系統(tǒng)冷凝溫度降低,使得冷卻效果好于風(fēng)冷式和冷卻塔式,機組效率大大進步,可以節(jié)約30-40%的供熱制冷空調(diào)的運行用度,1KW的電能可以得到4KW以上的熱量或5KW以上冷量。
地源熱泵機組是利用地球表面淺層水源(如地下水、河流和湖泊)和泥土源中吸收的太陽能和地?zé)崮?,通過輸入少量的電能,實現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移是一種既可供熱又可制冷的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。在夏天,過程相反,室內(nèi)的熱量被熱泵轉(zhuǎn)移到泥土或水中,使室內(nèi)得到?jīng)鏊目諝?。如斯周而?fù)始,將建筑空間和大天然聯(lián)成一體。
地源熱泵機組是熱泵的一種,是以大地或水為冷熱源對建筑物進行冬暖夏涼的空調(diào)技術(shù),地源熱泵只是在大地和室內(nèi)之間”轉(zhuǎn)移”能量。以最小的低價獲取了最恬靜的糊口環(huán)境。所以熱泵實質(zhì)上是一種熱量晉升裝置,工作時它本身消耗很少一部門電能,卻能從環(huán)境介質(zhì)(水、空氣、泥土等)中提取4-7倍于電能的裝置,晉升溫度進行利用,這也是熱泵節(jié)能的原因。而地下獲得的能量將在冬季得到利用。在冬天,1千瓦的電力,將泥土或水源中4-5千瓦的熱量送入室內(nèi)。
從地源熱泵系統(tǒng)的理論上計算,節(jié)能是肯定的,COP基本都能達到4.5以上,地源熱泵系統(tǒng)利用淺層土壤中的熱量,相對其它能源而言,這種能源形式更加穩(wěn)定可靠;效率更高,夏季系統(tǒng)將熱量通過熱泵儲存在土壤中,冬季又將土壤中的熱量取出供暖。
可循環(huán)、可再生、無污染。機組運行的工況好,夏季無高溫影響,冬季無結(jié)霜影響。通過科學(xué)的設(shè)計和合理的配置,此系統(tǒng)必然優(yōu)于其它系統(tǒng)。
假設(shè)200m2 的空調(diào)面積,單位負荷為180W/㎡,則總負荷為36KW。一般風(fēng)冷熱泵水系統(tǒng)空調(diào)能效比≤3.0,以3.0計,空調(diào)主機能耗需12KW·h;地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)一般能效比≥4.0,以4.0計,空調(diào)主機能耗需9KW·h;明顯風(fēng)冷熱泵能耗比地源熱泵能耗高出3KW·h,每日按8小時開啟,運行系數(shù)60%計算:8×60%×3=14.5KW·h/天。
與鍋爐(電、燃料)系統(tǒng)比擬,鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70-90%的燃料內(nèi)能為熱量,供用戶使用,因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能,比燃料鍋爐節(jié)省約二分之一的能量;因為地源熱泵的熱源溫度全年較為不亂,一般為10-25℃,其制冷、制熱系數(shù)可達3.5-4.4,與傳統(tǒng)的空氣源熱泵比擬,要高出40%左右,其運行用度為普通中心空調(diào)的50-60%.
在天然界中,水老是由高處流向低處,熱量也老是從高溫傳向低溫。人們可以用水泵把水從低處抽到高處,實現(xiàn)水由低處向高處活動,熱泵同樣可以把熱量從低溫傳遞到高溫。利用極小的電力來維持室內(nèi)所需要的溫度。