地源热泵技术应用助力低碳节能
来源:    发布时间: 2011-10-19 10:08   933 次浏览   大小:  16px  14px  12px
地源热泵技术应用助力低碳节能

地源热泵实际上是一项非常古老的技术,四十年代便有应用,只是近五年来相关技术发展,使其迅速商业化。地源热泵的名称最早出现在1912年瑞士的一份专利文献中,20世纪50年代欧洲出现了利用地源热泵的第一次高潮。在此期间,Ingersoll和Plass根据Kelvin线源概念提出了地下埋管换热器的线热源理论,但当时由于能源价格低,系统造价高,没有得到广泛应用。70年代,石油危机把人们的注意力集中到节能、高效益使用能源,使地源热泵的发展进入了高潮阶段,此时地下埋管已由早期的金额管改为塑料管。这个时期欧洲建立了不少水平埋管换热器的地源热泵,但主要用于冬季供暖。80年代初开始,美国、加拿大开展了冷暖联供地源热泵方面的研究工作,不少文献报道了地源热泵不同形式地下埋管换热器的传热过程及模型,并有部分工程的运行总结和性能比较。

 

    美国能源部(DOE)和美国环境保护署(EPA)均已确认,地源热泵系统是目前效率最高、对环境最有利的热水、取暖和制冷系统。一方面它利用地下土壤或岩石的相对稳定温度使取暖和空调系统在全年都能维持高效运行,为地源热泵用户节省电费20-50%。

 

    从一些文献的计算结果可以看出,多区顶风系统、单区顶风系统、冷水变风系统和多区地源热泵系统的效率比分别为1.54kw/ton、1.40kw/tom、1.23kw/ton和0.88kw/ton,kw/ton表示千瓦耗电/吨制冷量。可见,与传统空调相比,地源热泵系统的效率比最好。

 

    另一方面,在同等条件下,采用了地源热泵系统建筑物能够减少维护费用。地源热泵非常耐用,它的机械运动部件非常少,所有部件不是埋在地下便是安装在室内,从而避免了室外的恶劣气候,其地下部分可保证50年,地上部分可保证30年,因此地源热泵是免维护空调,节省了维护费用,使用户的投资在三年左右即可回收。对林肯城和内布拉斯加这两处地方和20所学校进行了有关空调系统维护费用调查。这20所学校采用了4种不同的供冷方式:地源热泵系统(GHP)、带有热水锅炉的空气冷却器(ACC/GHWB)、带有热水锅炉的水冷却器(WCC/GHWB)、带有蒸汽锅炉的水冷却器(WCC/GSB)。

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