据调查,我国建筑运行能耗约占全社会总能耗的30%,采暖空调的能耗已占建筑总能耗的55%,抓好建筑节能特别是抓好采暖空调的节能已成当前必要之举,发展地源热泵已成为建筑工程中采暖空调节能的重要方向。地源热泵技术是一种可再生能源技术,利用地下浅层地热资源,通过输入少量的高品位能源(如电能),实现热能由低温位向高温位转移,以解决采暖和制冷问题。随着相关技术的发展成熟,地源热泵技术在采暖空调中的应用发展迅速。
地源热泵的分类
根据所利用的地热资源分为土壤源热泵系统、地下水源热泵系统和地表水热泵系统三类。土壤源热泵系统,以大地作为热源,通过循环液在一个由水平或垂直地下埋管组成、封闭的换热器内流动,实现冬季向周围土壤吸热,夏季向周围土壤放热,合理布置地下换热管网和保持地下温度场长期稳定是项目成功的关键。地下水源热泵系统,地下水热泵系统,是一种以水体为低位热源,通过抽取地下水在热泵中放出热量后再回灌到地下水层,实现系统与地下水之间的传热,应用中避免地下水资源的流失和保证地下水层不受污染是项目实施的前提。地表水源热泵系统,通过池塘、湖泊或河溪中地表水水面以下、多重并联的塑料管组成的热交换器,实现系统与地表水之间的传热,这种热泵的换热对水体中生态环境的影响需预先加以考虑。
地源热泵的节能减排优势
地源热泵空调系统70%的能量来源于土壤,30%的能量来自电力,用于将土壤中的热量“搬运”至室内。与锅炉(电、燃料)供热系统相比,锅炉供热只能将90%以上的电能或70—90%的燃料内能转换为热量供用户使用,因此它要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量,其运行费用仅为普通中央空调的50—60%。采用地源热泵系统,冬季无燃烧过程,无污染物排放,夏季减少了冷却塔的飘水损失,减缓了城市的热岛效应,具有极为显著的经济和社会效益。
地源热泵系统的合理设计
地源热泵中央空调系统的设计地源热泵中央空调是一个完整的系统,采用地源热泵系统,一定要因地制宜,根据建筑物的功能、环境和土质水文条件,计算建筑物冷热负荷,精心开展水文地质勘查和地下岩土热物性参数检测,合理选择地源热泵机组类型和规模,并进行细致的工程投资和节能效益分析,以此为基础,精心设计地源热泵系统,才能发挥地源热泵系统的节能减排优势,取得良好的经济效益。
总之,因地制宜地采取不同形式的地源热泵技术可以有效地利用低温地热资源,同时克服传统采暖空调技术的局限和不足,在节能减排和城市现代化建设方面有着重要的意义。
