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国内外地源热泵的发展历史及前景-地热能-国际新

阿嘉 地热能取暖 2020年05月27日

在我国传统的空调系统概念中,在过去相当长的一段时间里,南方使用水冷式机组解决夏季制冷问题,而中、北方使用燃煤锅炉解决冬季供暖问题。20世纪80年代后,出现了溴化锂机组和空冷机组。20世纪90年代后,最初的煤和石油加热被转化为清洁能源,如天然气和电力。然而,尽管替代能源可以部分解决空气污染问题,但天然气和石油都是不可再生能源,而且供热成本和运行成本都很高。因此,必须寻找可再生能源,从而提出一种新的地源热泵空调技术。

在国外,地源热泵真正的商业应用只有十几年的历史,但发展很快。例如,到1985年,美国全国有14,000台地源热泵,而1997年安装了45,000台,年增长率稳定在10%。1998年,地源热泵系统占美国商业建筑空调总量的19%,其中30%在新建筑中。

与美国不同,瑞典、瑞士、奥地利和德国等中欧和北欧国家主要利用浅层地热资源和地下埋地盘管地源热泵(埋深小于400米)进行室内地板辐射供暖和生活热水供应。根据1999年的统计,在瑞士,地源热泵在家用供暖设备中的比例为96%,在奥地利为38%,在丹麦为27%。

  安全省地方面

热泵系统省去了冬季供暖时的锅炉房系统,没有燃烧过程,也没有燃烧设备,避免了有害烟尘和有害物质的排放,因此没有爆炸和燃烧的隐患。热泵机组运行安全、可靠、稳定,几乎不受天气和环境温度变化的影响,符合环保理念。

与燃气燃油锅炉系统相比,省去了储油设备和燃气管道的安装。如果是燃煤锅炉系统,可以节省锅炉房和与之配套的煤场、渣场,而在夏季供冷时,可以节省冷却塔占地面积,大大减少机房占地面积,节约土地资源,产生额外的经济效益,改善建筑物的外部形象,提高建筑物的利用率。

  高效节能方面

地面温度全年基本稳定,使热泵在制冷和制热条件下都非常高效。在冬天,输入1kw的电能可以获得大约4kw的热能。在夏天,当输入1kw的电能时,可以获得超过5kw的冷能。系统效率高,压缩机能耗低,大大降低了运行成本,仅为传统方式的2/3。

热泵系统是节能的,设置换热器的位置非常重要。在传统的空调系统中,无论是水冷式还是风冷式,换热器在破坏建筑立面方面都起着一定的作用。水冷式热交换器必须配备冷却塔,并且必须放置在大气中。这同样适用于空冷机组,它们必须暴露在建筑物上方的大气中。这将不可避免地对建筑的正面产生负面影响。风冷换热器和水冷换热器的换热环境是大气,与大气的换热不可避免地受到环境条件变化的影响。在夏季,当室外温度达到40时,由于热交换效率的降低,主机的制冷量将下降20% ~ 40%。在冬季,当室外温度降至-10时,供热将降至15% ~ 30%,为保证机组的正常运行,必须反复清洗结霜。对于地源热泵机组,与大地的热交换过程完成。换热对象为1.5 m以下地层,其初始温度约等于年平均温度,一般在14 ~ 16左右,基本不受外界环境影响。

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