熱泵這一術(shù)語與水泵一詞的含義相同??偹苤?,自然界中,水往低處流,熱向低位轉(zhuǎn),反過來,水不能自發(fā)的流向高處,只能借助于水泵的作用。熱也不能自發(fā)的傳向高位,也只能借助于熱泵,將低溫位熱能泵送到高溫位。
對于地源熱泵的解釋有多種:在我國《暖通空調(diào)術(shù)語標準》中,對熱泵的解釋是:能事先蒸發(fā)器和冷凝器功能轉(zhuǎn)換的制冷機。在《新國際制冷詞典》中,對熱泵的解釋是:以冷凝器放出來的熱量來供熱的制冷系統(tǒng)。還有人稱為熱泵為:基于逆卡諾循環(huán)原理工作,既可以用來制冷,又可以用來供熱的機組。
地源熱泵是利用地下巖石,土壤,地下水和地表水作為,低溫?zé)嵩吹臒岜孟到y(tǒng),它有時也被稱為地源熱泵。它把傳統(tǒng)空調(diào)器的冷凝器或蒸發(fā)器直接埋入地下,使其與大地進行熱交換,或是通過中間介質(zhì)(通常是水或水和防凍劑的混合液)作為熱載體,并使中間介質(zhì)在封閉環(huán)路中,通過大地循環(huán)流動,從而實現(xiàn)與大地進行熱交換的目的。冬季通過熱泵將大地中的低位熱能,提取出來對建筑供暖,同時儲存能量,以備夏用,夏季通過熱泵將建筑物內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下,對建筑進行降溫,同時儲存熱量,以備冬用。這樣可以充分發(fā)揮地下蓄能的作用。由于其節(jié)能和環(huán)保的雙重效益,所以,國際上將地下蓄能技術(shù)和高效熱泵,同時列入21世紀最有發(fā)展前途的50項新技術(shù)之中。
與空氣源熱泵相比,地源熱泵具有如下優(yōu)點:
1,高效節(jié)能。相對于地球表面的空氣與地表水,地面10米以下的大地溫度接近于年平均大氣溫度,因此無論夏季或冬季,其溫度總是比地表面上的空氣和地表水更適宜作為空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源。理論上講,降低冷凝溫度和提高蒸發(fā)溫度都可提高循環(huán)效率,平均可以節(jié)約用戶30%~40%的運行費用,從而達到節(jié)能的效果。
2,運行穩(wěn)定可靠,無需除霜。空氣源熱泵當(dāng)盤管表面溫度低于空氣冰點(0攝氏度以下)時,如果空氣中的相對濕度同時達到某一程度,盤管表面就會結(jié)霜,如不及時化霜,霜就會越結(jié)越厚,阻礙盤管的熱交換,重者會結(jié)冰,壓縮機便會出現(xiàn)低壓保護而停機。而地源熱泵(埋地式)熱交換器則無需除霜,使得機組運行穩(wěn)定可靠。
3,對環(huán)境無負面影響。空氣源熱泵夏季對環(huán)境空氣放熱,冬季從環(huán)境空氣中吸熱,加劇了建筑周圍熱環(huán)境的惡化。若加上機組的噪音等因素,其對城市的整體環(huán)境有較大的負面影響。而地源熱泵恰無此影響。
4,屬可再生能源利用。地源熱泵是利用地球上水,土壤和巖石中儲藏的太陽能資源作為冷熱源,進行能源轉(zhuǎn)換的空調(diào)系統(tǒng)。利用土壤和水體,不僅是一個巨大的太陽能集熱器,收集了47%的太陽能輻射能量,是人類每年利用能量的500多倍,絕對是一個巨大的動態(tài)能量平衡系統(tǒng)。此外,由于地源熱泵還可作為一個蓄能系統(tǒng),夏存冬取。所以,該系統(tǒng)是一種可再生利用的能源新技術(shù)。
5,一機多用,應(yīng)用范圍廣。地源熱泵系統(tǒng)可供暖,制冷,還可以供生活熱水。一套系統(tǒng)可以代替原來的鍋爐加空調(diào)的兩套系統(tǒng)。不僅節(jié)省了能源,還減少了設(shè)備投資。故可用于賓館,辦公樓,商場,學(xué)校,醫(yī)院等建筑,小型的地源熱泵更適合于別墅,住宅。
6,不占用地面土地。地源熱泵的換熱器埋于地下,并可環(huán)繞建筑物布置,可設(shè)置在花園,草坪,農(nóng)田下面或湖泊,水池內(nèi),也可裝置在土壤,巖石或地下水層內(nèi),還可在混凝土基礎(chǔ)樁內(nèi)埋管設(shè)置,不占用地表面積。