地源熱泵的應(yīng)用范圍
高溫?zé)峄厥招偷卦礋岜每照{(diào)機(jī)組作為一種高效、環(huán)保、節(jié)能的供熱制冷設(shè)備,可以應(yīng)用于多種采暖空調(diào)和熱水供應(yīng)系統(tǒng),并可以和其它新能源技術(shù)有機(jī)結(jié)合,提高綜合利用效率。目前,高溫地源熱泵在工程中的實際應(yīng)用主要有如下幾種途徑:
(1)燃煤或燃油(氣)鍋爐改造工程。直接替代供熱鍋爐,具有占地少,工程量小,環(huán)保,安全,運行費用低等優(yōu)勢,可以直接連接散熱器采暖系統(tǒng)而不需要改造末端系統(tǒng),雖然一次投資高于普通供熱鍋爐,但因其運行費用僅相當(dāng)于燃煤鍋爐1/3,其增加的投資可以在3-5年內(nèi)收回;
(2)建筑采暖、空調(diào)和衛(wèi)生熱水三聯(lián)供。衛(wèi)生熱水供水溫度60℃以上,特別是在夏季,制冷的同時回收空調(diào)余熱免費提供衛(wèi)生熱水,經(jīng)濟(jì)效益顯著;
(3)低溫地?zé)岷偷責(zé)嵛菜谩τ谠S多溫度在50℃以下的地?zé)豳Y源,直接利用效益不佳,可以采用高溫地源熱泵,以其作為熱源,向采暖系統(tǒng)供熱或提供生活熱水。對于50℃以上的地?zé)豳Y源,一般地?zé)崴诮?jīng)過采暖系統(tǒng)或生活熱水系統(tǒng)后直接排放或回灌,地?zé)嵛菜臏囟仍?/span>40℃左右,可以利用高溫地源熱泵回收地?zé)嵛菜械臒崃肯蛳到y(tǒng)供熱,使地?zé)嵛菜欧艤囟冉档椎?/span>10℃左右,大大提高地?zé)豳Y源的利用率,使一眼地?zé)峋a(chǎn)生兩眼井的效益。
(4)與太陽能供熱系統(tǒng)的結(jié)合。目前太陽能越來越多的應(yīng)用到建筑熱水供應(yīng)和空調(diào)采暖系統(tǒng)之中,但是因為太陽能資源的不穩(wěn)定性,基本上需要常規(guī)能源作為輔助,如采用電鍋爐、染油(氣)鍋爐輔助加熱。將高溫地源熱泵與太陽能結(jié)合用于建筑熱水供應(yīng)和采暖系統(tǒng),一方面可以節(jié)省大量的能源費用,減少對環(huán)境的污染,另一方面,對太陽能熱水的溫度要求降低,在滿足用戶供熱溫度的同時極大的提高了太陽能集熱器的吸熱效率,減少集熱器的投資。
2、高溫地源熱泵技術(shù)的發(fā)展
隨著各科研單位對地源熱泵研究力度的深入和大量新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),高溫地源熱泵技術(shù)將不斷發(fā)展,其運行效率、出水溫度、應(yīng)用范圍將會不斷的改進(jìn),滿足各種方面的空調(diào)供熱需求。相信在不久的將來,在地源熱泵市場上將會有越來越多的產(chǎn)品供供熱空調(diào)設(shè)計師和用戶選擇。
地源熱泵應(yīng)用方式
地源熱泵的應(yīng)用方式從應(yīng)用的建筑物對象可分為家用和商用兩大類,從輸送冷熱量方式可分為集中系統(tǒng)、分散系統(tǒng)和混合系統(tǒng)。
家用系統(tǒng)
用戶使用自己的熱泵、地源和水路或風(fēng)管輸送系統(tǒng)進(jìn)行冷熱供應(yīng),多用于小型住宅,別墅等戶式空調(diào)。
集中系統(tǒng)
熱泵布置在機(jī)房內(nèi),冷熱量集中通過風(fēng)道或水路分配系統(tǒng)送到各房間。
分散系統(tǒng)
用中央水泵,采用水環(huán)路方式將水送到各用戶作為冷熱源,用戶單獨使用自己的熱泵機(jī)組調(diào)節(jié)空氣。一般用于辦公樓、學(xué)校、商用建筑等,此系統(tǒng)可將用戶使用的冷熱量完全反應(yīng)在用電上,便于計量,適用于目前的獨立熱計量要求。
混合系統(tǒng)
將地源和冷卻塔或加熱鍋爐聯(lián)合使用作為冷熱源的系統(tǒng),混合系統(tǒng)與分散系統(tǒng)非常類似,只是冷熱源系統(tǒng)增加了冷卻塔或鍋爐。
南方地區(qū),冷負(fù)荷大,熱負(fù)荷低,夏季適合聯(lián)合使用地源和冷卻塔,冬季只使用地源。北方地區(qū),熱負(fù)荷大,冷負(fù)荷低,冬季適合聯(lián)合使用地源和鍋爐,夏季只使用地源。這樣可減少地源的容量和尺寸,節(jié)省投資。
分散系統(tǒng)或混合系統(tǒng)實質(zhì)上是一種水環(huán)路熱泵空調(diào)系統(tǒng)形式。
水環(huán)路熱泵空調(diào)系統(tǒng)
水環(huán)路熱泵(Water-LoopHeatPump,簡稱WLHP)空調(diào)系統(tǒng),它由許多臺水源熱泵空調(diào)機(jī)(WSHP)組成。這些機(jī)組由一個閉式的循環(huán)水管路連在一起,該水管路既作空調(diào)工況下的冷源,又作供暖工況下熱泵熱源。水環(huán)路的冷熱源可以是地源,或鍋爐、冷卻塔聯(lián)合方式。
夏季運行:全部或大多數(shù)機(jī)組為供冷,熱量水環(huán)路排至室外的冷源,如地源或冷卻塔。
春季/秋季運行:對有內(nèi)區(qū)與周邊區(qū)的建筑物,會出現(xiàn)內(nèi)區(qū)需要供冷而周邊區(qū)需要供熱,內(nèi)區(qū)的熱量就可被周邊區(qū)所利用,即內(nèi)區(qū)空調(diào)的排熱與周邊區(qū)熱泵供熱所需熱量接近平衡時,室外的冷熱源可以停運。這種制冷供熱同時進(jìn)行,能量在建筑物內(nèi)部轉(zhuǎn)移,運行費用最少,節(jié)能效果明顯。
冬季運行:全部或大多數(shù)機(jī)組為供熱,供熱源(地源或加熱源)把熱量補(bǔ)充到水環(huán)路。
水環(huán)路熱泵空調(diào)系統(tǒng)除具有顯著節(jié)能特點外,還具有以下特點:
1、節(jié)省占地:不設(shè)大的冷凍機(jī)房,沒有冷卻塔系統(tǒng)。
2、能源費用單獨計量:由各部門、住戶或單位獨立承擔(dān),能源費用計量簡單且公平,符合當(dāng)前的能源費用獨立計量方法。
3、調(diào)節(jié)靈活:每臺熱泵空調(diào)機(jī)在任何時間可以選擇供冷或供熱。
4、靈活應(yīng)用:能靈活充份地滿足建筑物各個區(qū)的需要,并隨時可以更改用途。