一、什么是地源能
地表線層土壤相當一個巨大的太陽能集熱器,收集了約47%的太陽輻射能量,比人類每年利用能量的500倍還要多,且不受地域,資源等限制,真正是量大面廣、無處不在。可利用的可再生能源。這種地表淺層地熱資源稱之為地能。
二、什么是地源熱泵技術
是利用地球表面淺層地熱資源作為冷熱源,進行能量轉換的供暖空調系統。即夏季將房間中吸收的熱量通過載體(水)排放到地下土壤中去;冬季從地下土壤中吸取低位熱能通過熱泵機組提升至高位熱能送至室內供暖。
三、地源熱泵技術的特點
1、可再生能源利用:地源熱泵利用地球表面淺層地熱作為冷熱源進行能量轉換的空調系統,而地源能是取之不盡、用之不竭、無限的可再生能源。
2、經濟有效的節能技術:地能的溫度,一年四季相對穩定,冬季比環境空氣溫度高,夏季比環境空氣溫度低,是很好的熱泵熱源(冷源),這種溫度特性,使地源熱泵系統比空氣源空調系統運行效率要低40–60%,節能費用40–60%左右。
3、環境效益顯著:地源熱泵系統運行無燃燒、無排煙、無廢棄物,沒有任何污染,真正意義上的環??照{系統。
4、一機多用、應用范圍廣泛:地源熱泵系統可供暖、制冷、生活熱水;一套系統可以替換原來的鍋爐加空調制冷機的兩套系統;可應用于賓館、商場、辦公樓、學校、住宅小區,特別適合于別墅住宅的采暖、空調。
5、使用年限長,維護費用低地源熱泵機組機械運動不減少,運行穩定,不受室外氣候影響,使用年限地上部分一般在20年以上,二地下部分可使用50年以上。
四、地源熱泵空調與常規空調的區別
1、常規空調系統夏季制冷是將室內的熱量吸收后通過冷卻系統(風機或冷卻塔)排放到空氣中去,冬季供暖有兩種方式:第一種是鍋爐(電、油、煤、氣)供熱,第二種是從空氣中吸取部分熱量,另增電輔加熱,但運行費用高,采暖效果差。
2、地源熱泵空調是以地下土壤(或地下水)作為冷、熱源,夏季將吸收室內的熱量通過地埋管排放到地下,冬季采暖是從地下吸取熱量通過熱泵機組提升溫度供房間采暖,不需任何輔助加熱,采暖效果好。
五、地源熱泵空調系統為什么會節能
常規空氣源機組的冷、熱源是空氣,空氣溫度季節變化很大,夏季制冷排放溫度35℃左右,而室外空氣溫度35℃以上,很不利于排熱;機組工作效率低。冬季供暖從室外空氣中吸取熱量,而冬季室外空氣溫度低,南方一般在0℃-8℃,空調機組效率低,須加輔助熱源,能耗大。加之南方氣候潮濕,室外機組需要頻繁停機除霜,空氣源機組冬季除霜消耗約占機組總能耗的10%左右。
地源熱泵空氣系統的冷、熱源是地下土壤,而在地下1.5m深時,土壤溫度受地面氣候變化的影響就很小了(具長沙地區實測地溫數據表)。
長沙地區實測地溫數據
深度/m
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
0.0
4.6
6.6
12.2
18.6
21.6
29.6
35.2
35.8
19.7
20.6
13.0
8.1
-0.8
10.8
9.6
13.7
16.5
18.4
22.9
27.0
27.9
26.7
23.5
18.2
13.9
-1.6
14.2
13.2
15.4
15.6
17.0
19.8
23.0
25.1
25.2
23.6
20.3
17.0
-3.2
18.2
17.6
16.4
15.8
16.8
17.4
19.1
20.9
22.0
22.2
21.4
19.3
而在地下15m以下,土壤溫度是恒溫層,根據地域不同而不同,湖南地區16℃-20℃。這個恒溫層是地源熱泵空調很好的冷、熱源,夏季制冷向地下排放35℃左右的熱量,很易被土壤吸收,機組蒸發壓縮比小,能耗小,冬季能從18℃左右的土壤中吸取充分的熱量,機組冷凝壓力小,降低能耗。夏季制冷時,還可以利用熱回收技術來提供免費生活熱水,綜合計算,地源熱泵空調系統的運行費用比常規空調系統節省40–60%。
六、地源熱泵地埋管使用年限
地源熱泵室外埋地換熱管是一種高密度聚乙烯管(HDFE),這種管材化學性能穩定,耐腐蝕。管材內壁光滑,流阻小,熱導率高,循環水溫低(一般35℃以下),管內表面不會產生結垢層。在一定的壓力,一定的溫度下可安全的再地下使用50年以上。
七、地源熱泵發展應用狀況
地源熱泵技術的商業應用已有50多年的歷史了,上世紀九十年代,美國商業建筑中,地源熱泵系統已占空調總保有量19%,其中新建筑中占30%以上,至2000年以來每年安裝40萬臺以上地源熱泵機組,占新建筑中的50%以上;歐洲發達國家地源熱泵空調至2005年,均達40–65%,瑞士已高達96%、亞洲的日本、韓國已分別達到50%、60%;
我國地源熱泵起步較晚,上世紀八十年代才開始研制,2000年才開始商業運行,近幾年發展勢頭看好,逐步被人們認識和接受,由于產品節能、環保的優勢,加上國家政策上的推廣,財力上的支持,不久的將來地源熱泵空調在我國空調行業中將異軍突起,成為主力軍。至2009年最新數據顯示,我國地源熱泵技術的應用已經排名世界第二,并按現狀發展下去,我國將于2015年突破為世界排名第一!