造成地源热泵节能效果不理想的原因
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地源热泵应用现状调研及优化建议摘要:热泵是在电能驱动下,通过热力学逆循环连续地将热量从低位热源转移到高温物体或者介质,并用于制取热量的装置。
可以利用一份电能提取3~4份可再生能源中的低位热能,共同向用户供热,因此,热泵供热是一种节能、环保、高效的供热方式,在建筑供暖和生活热水供应上获得了广泛应用。
正是由于其这一特性,热泵技术的发展始终同能源与环境问题息息相关,紧密联系在一起。
进入21世纪,气候变化及能源问题更加严峻,热泵技术作为可再生能源利用的有效途径,成为国际能源署认定的节能减碳关键技术之一,在我国获得了广泛的应用。
关键词:地源热泵;应用现状;优化建议引言能源革命、低碳能源、清洁供暖目前已经成为我国能源战略的重要组成部分。
面对严峻的能源危机,国家大力支持低碳清洁能源的开发和利用,建筑行业领域也迎来能源革命。
在建筑领域,地源热泵系统作为一种使用清洁能源的采暖(制冷)系统,可以利用少量的高位能(一般为电能),将浅层的地热能转化为高位热能。
地源热泵主要是将土壤所储藏的庞大太阳能作为热源,通过热泵系统进行能量的相互转换,是一种实用的节能技术。
从长期来看,地源热泵系统具有良好的发展前景,国家大力支持,随着科学技术的进步,未来,其势必获得更广泛的利用。
1热泵发展现状根据热泵利用的低位热源不同分为:空气源热泵、地源热泵、太阳能热泵,其中地源热泵包括地埋管地源热泵、地下水地源热泵和江、河、湖、海、污水及再生水等地表水源热泵。
按照低位热源的可得性、稳定性及技术经济性,空气源热泵和地源热泵是我国热泵应用主要类型。
空气源热泵早期以冷暖空调形式应用推广,以供冷为主、供热为辅,主要应用于分散式短期供暖的长江流域及以南地区。
近年来随着我国清洁取暖国家战略的实施,空气源热泵供暖成为分散电代煤的主要技术形式,应用范围不断北扩。
长江流域供暖需求的日益增加,空气源热泵在这一区域的应用也进一步推广。
建筑节能工作的不断深入推进,迈入近零能耗时代,建筑负荷需求大幅度降低,供能灵活性要求提升,空气源热泵集成新风、净化、除湿的多功能产品不断涌现。
地源热泵在暖通空调设计中的应用摘要:在倡导节能化的社会,地热热泵在暖通空调设计中得以重视,通过对其研究,利于节约能源,促进可持续发展。
关键词:地源热泵;暖通空调设计;应用中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:在倡导节能化的社会,地热热泵在暖通空调设计中得以重视,通过对其研究,利于节约能源,促进可持续发展。
以下是对地热热泵的介绍分析。
一地源热泵技术在暖通空调设计中地源热泵利用地下浅层地热资源(也称低能,如地下水,地表水,土壤等)的即可供热又可供冷的空调系统。
地源热泵通过输入少量的低品位能,实现低品位能向高品位能的转移。
地能分别作为冬季热泵供热的热源和夏季制冷的冷源。
如在冬季,把地能中的热量取出来,提高温度后,供给室内采暖,夏季,把室内的热量取出来释放到地能中去。
通常地源热泵消耗ikw的能量,用户可以得到4kw 以上的热量或冷量。
地源热泵系统可供暖、空调制冷,还可提供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统,尤其表现在对于同时有供热和供冷要求的建筑物。
地源热泵有着明显的优点,可以有效节约能量的消耗,而且用一套设备可以同时满足供热、供冷、供生活用水的要求,减少了设备的原始资金投入,同时,地源热泵还可应用于宾馆、居住小区、公寓、厂房、办公楼、学校、商场等建筑,小型的地源热泵更适合于别墅住宅的采暖、空调。
二地热热泵空调系统的节能特性其他热泵系统诸如风冷热泵系统在运行时都会遇到一个同样的尴尬问题,就是当我们最需要它们的时候,它们总是处在效率最低的时候。
因为它们冬天运行时需要从室外空气(水)吸热,夏天运行时需要放热给室外空气(水)。
由热力学第二定律可知两种介质之间的传热量是由这两种介质的温差决定的,冬天室外温度越低,热泵的冷媒和空气(水)间的温差越小,吸热量越小,供热情况则越差。
同时,由于室内外温差较大,大量的热量从围护结构的缝隙中自室内泄漏至室外,要维持恒温,就需要同等的热量来补充这部分泄漏的热量。
地源热泵的特点及施工难点解析地源热泵(Ground Source Heat Pump,GSHP)是一种利用地下的热能实现供暖和制冷的系统。
其特点和施工难点如下所述:1.高效节能:地源热泵利用地下稳定的温度来供暖和制冷,相比传统的采暖设备,具有更高的能效。
根据数据,地源热泵的能效比(COP)可以达到3-4,即每消耗1单位的电能,可以获得3-4个单位的热能。
2.环保低排放:地源热泵没有直接的燃烧过程,不会产生二氧化碳、氮氧化物等空气污染物,对环境友好。
3.稳定性好:地下温度相对稳定,不受季节变化、气候变化的影响,能够提供稳定的供暖和制冷效果。
4.灵活性高:地源热泵可以通过地下的水源、土壤或岩石等热源进行采暖和制冷,适用范围广泛。
5.可以与其他能源设备结合使用:地源热泵可以与其他能源设备如太阳能、风能等进行结合,提高能源利用效率。
1.地质勘探:地源热泵需要通过地下热源来实现供暖和制冷,因此需要进行地质勘探,了解地下的岩层、土壤等情况,选择合适的热源,并准确地确定地源热泵的井深和井径等参数。
2.井施工:地源热泵需要通过井从地下获取热能,井的施工是地源热泵系统中的关键环节。
井的施工涉及到井的钻探、井壁护结构、井套管等工艺,施工难度较大。
此外,由于地下的地质条件不同,井的施工也存在一定的风险,如遇到坚硬岩层、岩溶地貌等问题,施工难度更大。
3.管道敷设:地源热泵需要通过管道从地下热源传递热能到建筑物内部,管道的敷设是地源热泵系统中的重要环节。
管道的敷设需要考虑到敷设深度、保温材料、管道的连接方式等因素,施工需要专业的技术和设备。
4.建筑物适配:地源热泵需要与建筑物的供暖、制冷系统进行适配,包括供暖、制冷设备的选择、管网的设计等。
建筑物的适配需要根据具体情况进行设计,包括建筑物的保温性能、能源需求等因素的考虑。
5.运行维护:地源热泵系统的运行维护也是一个难点。
地源热泵系统中的各个组件需要进行定期的检测和维护,包括井的清洗、泵的检修、管道的保养等。
水源热泵与常规空调技术相比,有以下优点:1、地源热泵属经济有效的节能技术地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,是很好的热泵热源和空调冷源,这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%,因此要节能和节省运行费用40%左右。
另外,地能温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。
据美国环保署EPA估计,设计安装良好的地源热泵,平均来说可以节约用户30~40%的供热制冷空调的运行费用。
2、地源热泵技术属可再生能源利用技术地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源(通常小于400米深)作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。
地表浅层地热资源可以称之为地能,是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。
地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能量,比人类每年利用能量的500倍还多。
它不受地域、资源等限制,真正是量大面广、无处不在。
这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。
3、节水省地以地表水为冷热源,向其放出热量或吸收热量,不消耗水资源,不会对其造成污染;省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施,机房面积大大小于常规空调系统,节省建筑空间,也有利于建筑的美观。
4、地源热泵环境效益显著地源热泵的污染物排放,与空气源热泵相比,相当于减少40%以上,与电供暖相比,相当于减少70%以上,如果结合其它节能措施节能减排会更明显。
虽然也采用制冷剂,但比常规空调装置减少25%的充灌量;属自含式系统,即该装置能在工厂车间内事先整装密封好,因此,制冷剂泄漏机率大为减少。
该装置的运行没有任何污染,可以建造在居民区内,没有燃烧,没有排烟,也没有废弃物,不需要堆放燃料物的场地,废且不用远距离输送热量。
5、地源热泵一机多用,应用范围广地源热泵系统可供暖、空调,还可供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统;可应用于宾馆、购物商场、家电电脑办公楼、学校等建筑,更适合于别墅住宅的采暖、空调。
地暖温度不达标的原因及调整方法地暖作为一种现代化的采暖方式,因其具有舒适、均匀、节能的特点,受到了越来越多人的青睐。
然而,有时候我们可能会遇到地暖温度不达标的问题,这给我们的采暖带来了不便。
本文将探讨地暖温度不达标的原因,并提供相应的调整方法,以期为读者解决地暖温度不达标的问题。
一、地暖温度不达标的原因1.故障设备:地暖系统可能存在设备故障,如地暖管道破裂、循环泵故障等,这会导致地暖温度不达标。
此时,应及时检修设备,更换损坏的部件,保证地暖系统的正常运行。
2.设计不合理:地暖系统的设计可能存在问题,如地暖设备容量过小、地暖管道布置不合理等,这也会导致地暖温度不达标。
建议在安装地暖系统前,务必咨询专业人士,进行合理的设计和布置,以确保地暖温度的稳定和舒适。
3.管线不通畅:地暖管线长期使用后可能会积累一些杂质,导致管道不通畅,进而影响热水的流动和传输效果。
此时,可以通过定期清洗地暖管道,移除杂质,保证水的流通畅通,提高地暖温度。
4.地面材料选择不当:地暖系统的地面材料对温度的传导存在差异。
一些地面材料导热性能差,会影响地暖的传热效果,进而降低温度。
选择导热性能好的地面材料,可以提高地暖温度,增加舒适度。
二、调整方法1.检查地暖设备:首先要查看地暖设备是否正常启动,循环泵是否工作正常。
若发现故障,需要及时修理或更换相关设备。
2.加强维护清洁:定期清洗地暖管道,移除杂质,保持管道的通畅。
同时,确保水质的干净,避免管道受到积垢影响。
3.调整供暖设备容量:如果地暖设备容量过小,无法满足供暖需求,可以考虑更换大容量的地暖设备。
在安装地暖系统时,需根据房间的面积和使用需求,选用适当的地暖设备,以确保温度的达标。
4.调整地面材料:若地面材料导热性能较差,可以考虑更换导热性能较好的地面材料,如地砖、石材等,以提高地暖温度。
5.增加辅助供暖设备:若经过以上调整后仍无法满足温度要求,可以考虑增加辅助供暖设备,如电暖器、辐射采暖等,以补充地暖系统的不足,提高整体温度。
关于地源热泵应用的几个问题摘要:对地源热泵系统工作运行原理、管路基本组成、分类形式以及其它一些技术特点等几个方面进行论述,通过分析与研究得出地源热泵是一种高效节能环保空调技术在我国应适度合理开发利用,并对其应用前景进行了探讨。
关键词:地源热泵;空调;节能由于我国建筑业的不断发展,建筑能耗每年都在增加,随着国家对环保和节能技术日益重视,所以地源热泵技术在暖通空调实际工程中得到越来越广泛应用。
本文对地源热泵系统的工作运行原理、管路基本组成、分类形式以及其它一些技术特点等几个方面进行论述,并通过小型地源热泵实验装置实际运行工况分析研究,得出地源热泵是一种高效节能环保空调技术,在我国应适度合理开发利用,并对其应用前景进行了探讨与展望。
1 地源热泵系统工作运行原理及管路基本组成地源热泵是空调制冷热泵机组的一种形式,它是通过热力学第二定律逆卡诺循环原理实现运行的。
制冷剂工质在压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器四大制冷部件中不断往复循环工作,并通过四通换向阀根据室外季节变换和室内不同要求进行转换,以实现冬夏两用的空调制冷机组。
因为地表浅层土壤温度波动变化范围较小且温度相对恒定,通过地埋管装置在冬季空调供暖时从土壤中取热,经过地源热泵机组提升后可以给空调系统末端用户供暖。
同理在夏季空调供冷时,空调系统可以将建筑物内的得热量通过地源热泵机组装置转移释放于室外浅层土壤中以备建筑物冬季供暖时使用,并且平时还可以供给用户生活用热水,所谓一机三用。
地源热泵机组管路系统一般由设置在建筑物内空调用户末端水管路系统,空调机房内的热泵机组制冷剂内循环系统、建筑物室外侧地埋管水管路外循环系统组成。
地源热泵机组特点是室外侧水循环管路是由埋设于浅层土壤层中的高密度聚乙烯塑料盘管构成,其此时相当于动力工程换热器装置,从而代替了传统暖通空调设备冷却塔、采暖锅炉等。
2地源热泵系统的管路地下埋管分类形式目前在实际暖通空调工程中地源热泵地埋管大多采用高密度聚乙烯塑料管,以前地源热泵工程中地埋管常使用金属管材,由于其抗腐蚀性能差、使用寿命短、造价高、不节能和环保,尽管有导热效果好等优点,现在基本上工程中已经不再使用了。
热泵低温衰减的原因在热泵系统中,低温衰减是一种常见的现象,特别是在超低温环境下。
这种现象通常会导致热泵的性能下降,甚至无法正常工作。
造成热泵低温衰减的原因有很多,主要包括以下几点:1. 热泵制冷剂的选择和性质:在低温环境下,一些常见的制冷剂如R22、R134a等性能会受到影响,导致热泵的制冷效果变差。
选择适合低温环境的制冷剂对于热泵的性能至关重要。
2. 热泵系统的设计:一些热泵系统在设计上并未考虑到低温环境对于系统性能的影响,导致在低温环境下性能大幅下降。
热泵系统的换热器和膨胀阀等组件在低温环境下可能会出现结冰等问题,进而影响系统的正常工作。
3. 低温环境对热泵压缩机的影响:低温环境会影响压缩机内部的润滑油和密封件的性能,导致热泵压缩机在低温环境下工作不稳定,甚至出现故障。
4. 热泵系统的控制策略:一些热泵系统的控制策略并未考虑到低温环境对系统性能的影响,导致在低温环境下无法有效调节和控制系统的工作状态,进而影响系统的性能。
5. 组件的耐低温性能:低温环境下,热泵系统的各个组件如换热器、压缩机、膨胀阀等需要具备较强的耐低温性能,否则会影响系统的正常工作。
6. 低温环境下的除霜问题:在低温环境下,热泵系统易出现结霜问题,需要采取有效的除霜措施来保证系统的正常工作。
7. 低温环境下的循环效率:低温环境下,热泵系统的循环效率会受到影响,需要采用特殊设计的循环方式来提高系统在低温环境下的性能。
8. 低温环境下的传热问题:在低温环境下,热泵系统的传热效率会受到影响,需要采用特殊的传热技术来提高系统在低温环境下的性能。
八种超低温热泵原理讲解1. 压缩机制冷原理:利用压缩机将低温低压的制冷剂压缩成高温高压气体,然后通过冷凝器将其散热成高压液体,再由节流装置将高压液体放大,形成低温低压的制冷效果。
2. 等温膨胀原理:通过控制压力差形成制冷效果,在等温条件下进行节流过程,使高压制冷剂膨胀成低温低压气体,从而实现制冷目的。
技术与应用经济与社会发展研究关于热泵在供暖中的分析和比较淄博市公用事业服务中心 周文凭摘要:集中供暖是节能减排领域之中的重要事项,热泵是供暖中的重要组成部分。
在文中,对地源热泵的功能原理以及发展历程进行了介绍,分析了当前制约地源热泵供热发展的因素,并就制约地源热泵供热发展发现进行了探讨。
关键词:热泵;集中供暖;发展方向集中供暖作为民生工程、环保工程,是节能减排领域的重要事项,为此我们对热泵用于居民采暖进行调研分析,调研报告共分为四个部分:地源热泵的工作原理和发展历程;地源热泵供热与传统供热的比较;制约地源热泵的发展因素;地源热泵的发展方向。
一、地源热泵工作原理和发展历程(1)地源热泵工作原理。
地源热泵又称地源中央空调,是利用地球所储藏的太阳能资源作为冷(热)源,进行能置转换的供暖(制冷)系统,通过做功使热量从温度低的介质流向温度高的介质的装置。
制热模式:从土壤(水)中吸收热量,通过电力驱动的压缩机和热交换器把大地的热量集中,并以较高的温度释放到室内供暖。
制冷模式:从土壤(水)中提取冷量,通过机组的运行将冷量集中送入室内,达到降低室温的目的,同时将室内的热量排放到土壤(水)中。
(2)地源热泵发展历程。
地源热泵的历史可以追溯到1912年瑞士的一个专利,之后于二十世纪上半叶逐步发展成为主要用于采暖的水—水型地源热泵技术。
目前,主要在中、北欧国家如瑞典、瑞士、奥地利、德国等国使用,其应用方式主要用于室内地板辐射供暖及提供生活热水。
地源热泵空调技术在我国也得到了推广应用。
1997年,中国科学技术部与美国能源部签署《关于地热能利用合作协议书》,决定两国合作在中国推广该技术。
二、地源热泵供热与传统供热的比较(1)供热效率高,节能效果好。
地源热泵空调系统在提供100单位能量的时候,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”到室内。
与锅炉(电、燃料)供热系统相比,锅炉只能将90%以上的电能或70-90%的燃料内能转换为热量供用户使用,而地源热泵空调系统的热转换效率最高可达4.7,因此它要比电锅炉节省2/3以上的电能,热泵单位供热量为0.17元/千大卡和锅炉单位供热基本持平(煤炭0.15元/千大卡),为燃气锅炉(燃气2.7元/立方米)单位热量的一半,基本是其它采暖设备运行费用的30-70%;由于土壤温度全年较为稳定,一般在10℃-20℃之间,其制热、制冷系数可达4-5,与传统的空气源热泵(如家用窗式和分体式空调、中央式热泵空调)相比,其运行费用约为普通中央空调的50-60%。
水源热泵常见故障及排除方法
水源热泵常见故障及排除方法包括以下几个方面:
1. 系统无法启动:
-检查电源是否正常供电,确保主机和控制器接通电源。
-检查保险丝是否损坏,如有需要更换。
-检查是否有漏电或短路现象,必要时修复电路问题。
2. 循环泵无法正常工作:
-检查循环泵是否通电,确认电源是否正常。
-检查循环泵的轴承是否损坏,如有需要更换。
-检查循环泵的输液管道是否有堵塞或泄漏,及时清理或修复。
3. 主机噪音或振动过大:
-检查主机底座是否稳固,如松动需固定好。
-检查主机内部零部件是否损坏,必要时修复或更换。
4. 制冷效果不佳或制热效果不佳:
-检查水源是否充足,确保供水温度符合要求。
-检查过滤器是否清洁,如有需要清洗或更换过滤器。
-检查蒸发器和冷凝器是否有污垢,必要时进行清洁。
5. 控制器故障:
-检查控制器是否正常供电,确保电源稳定。
-检查控制器设置是否正确,如有需要重新设置参数。
-检查控制器是否损坏,必要时更换控制器。
造成地源热泵节能效果不理想的原因
造成地源热泵节能效果不理想的原因
有些用了地源热泵的人可能会问,为什么我家的地源热泵制热效果并没有说的那么好?是不是地源热泵被神化了?我的答案是否定的。
造成地源热泵能耗降低的原因有很多,但其实大部分都是施工不善造成的。
换热不均匀
一般来说正常井深在80-85米,但有一些商家在施工过程中由于管理不当,造成井深不到位,致使采源效果不佳,当然也就无法满足家庭基本的采暖需求。
还有一些商家没有测量好打井角度,致使打井时产生倾斜,同样也无法较好的采集到地下热源。
主机功率配置小
正常情况下,主机的开机率设定在70%以上,而绿健屋的设定更是达到80%。
然而有些商家为了吸引消费者,暗自降低主机开机率。
表面上看功率降低好像资源消耗会比较少,但从长远角度来看,这样的做法造成的损失无疑是巨大的。
井间间距小
打个比方:假设一个房间需要均匀照明,那是把灯泡聚在一起好呢,还是分散在房间各个角落好?答:当然是分散开来比较好。
限定井间距也是同样的原理。
一些商家为了能拿下项目,会告诉消费者“院落足够大,可以做”,其实打井时仅采用3.5米设置更小的间距,而这样做大大妨碍了热源的辐射面积,严重影响了采暖效果。
在绿健屋,我们要求井间距至少达4米以上,不光能满足近期的使用效果,并且使用的时间越久,其优势就越突出。