地源熱泵的應用范圍
高溫熱回收型地源熱泵空調機組作為一種高效、環(huán)保、節能的供熱制冷設備,可以應用于多種采暖空調和熱水供應系統,并可以和其它新能源技術(shù)有機結合,提高綜合利用效率。目前,高溫地源熱泵在工程中的實(shí)際應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而不需要改造末端系統,雖然一次投資高于普通供熱鍋爐,但因其運行費用僅相當于燃煤鍋爐1/3,其增加的投資可以在3-5年內收回;
(2)建筑采暖、空調和衛生熱水三聯(lián)供。衛生熱水供水溫度60℃以上,特別是在夏季,制冷的同時(shí)回收空調余熱免費提供衛生熱水,經(jīng)濟效益顯著(zhù);
(3)低溫地熱和地熱尾水利用。對于許多溫度在50℃以下的地熱資源,直接利用效益不佳,可以采用高溫地源熱泵,以其作為熱源,向采暖系統供熱或提供生活熱水。對于50℃以上的地熱資源,一般地熱水在經(jīng)過(guò)采暖系統或生活熱水系統后直接排放或回灌,地熱尾水的溫度在40℃左右,可以利用高溫地源熱泵回收地熱尾水中的熱量向系統供熱,使地熱尾水排放溫度降底到10℃左右,大大提高地熱資源的利用率,使一眼地熱井產(chǎn)生兩眼井的效益。
(4)與太陽(yáng)能供熱系統的結合。目前太陽(yáng)能越來(lái)越多的應用到建筑熱水供應和空調采暖系統之中,但是因為太陽(yáng)能資源的不穩定性,基本上需要常規能源作為輔助,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(yáng)能結合用于建筑熱水供應和采暖系統,一方面可以節省大量的能源費用,減少對環(huán)境的污染,另一方面,對太陽(yáng)能熱水的溫度要求降低,在滿(mǎn)足用戶(hù)供熱溫度的同時(shí)極大的提高了太陽(yáng)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(zhù)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,高溫地源熱泵技術(shù)將不斷發(fā)展,其運行效率、出水溫度、應用范圍將會(huì )不斷的改進(jìn),滿(mǎn)足各種方面的空調供熱需求。相信在不久的將來(lái),在地源熱泵市場(chǎng)上將會(huì )有越來(lái)越多的產(chǎn)品供供熱空調設計師和用戶(hù)選擇。
地源熱泵應用方式
地源熱泵的應用方式從應用的建筑物對象可分為家用和商用兩大類(lèi),從輸送冷熱量方式可分為集中系統、分散系統和混合系統。
家用系統
用戶(hù)使用自己的熱泵、地源和水路或風(fēng)管輸送系統進(jìn)行冷熱供應,多用于小型住宅,別墅等戶(hù)式空調。
集中系統
熱泵布置在機房?jì)?,冷熱量集中通過(guò)風(fēng)道或水路分配系統送到各房間。
分散系統
用中央水泵,采用水環(huán)路方式將水送到各用戶(hù)作為冷熱源,用戶(hù)單獨使用自己的熱泵機組調節空氣。一般用于辦公樓、學(xué)校、商用建筑等,此系統可將用戶(hù)使用的冷熱量完全反應在用電上,便于計量,適用于目前的獨立熱計量要求。
混合系統
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,混合系統與分散系統非常類(lèi)似,只是冷熱源系統增加了冷卻塔或鍋爐。
南方地區,冷負荷大,熱負荷低,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,熱負荷大,冷負荷低,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,節省投資。
分散系統或混合系統實(shí)質(zhì)上是一種水環(huán)路熱泵空調系統形式。
水環(huán)路熱泵空調系統
水環(huán)路熱泵(Water-LoopHeatPump,簡(jiǎn)稱(chēng)WLHP)空調系統,它由許多臺水源熱泵空調機(WSHP)組成。這些機組由一個(gè)閉式的循環(huán)水管路連在一起,該水管路既作空調工況下的冷源,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:全部或大多數機組為供冷,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:對有內區與周邊區的建筑物,會(huì )出現內區需要供冷而周邊區需要供熱,內區的熱量就可被周邊區所利用,即內區空調的排熱與周邊區熱泵供熱所需熱量接近平衡時(shí),室外的冷熱源可以停運。這種制冷供熱同時(shí)進(jìn)行,能量在建筑物內部轉移,運行費用最少,節能效果明顯。
冬季運行:全部或大多數機組為供熱,供熱源(地源或加熱源)把熱量補充到水環(huán)路。
水環(huán)路熱泵空調系統除具有顯著(zhù)節能特點(diǎn)外,還具有以下特點(diǎn):
1、節省占地:不設大的冷凍機房,沒(méi)有冷卻塔系統。
2、能源費用單獨計量:由各部門(mén)、住戶(hù)或單位獨立承擔,能源費用計量簡(jiǎn)單且公平,符合當前的能源費用獨立計量方法。
3、調節靈活:每臺熱泵空調機在任何時(shí)間可以選擇供冷或供熱。
4、靈活應用:能靈活充份地滿(mǎn)足建筑物各個(gè)區的需要,并隨時(shí)可以更改用途。