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地源热泵技术与建筑
■文/ 吕世华
地源热泵与建筑供热空调可以省去锅炉和锅炉房,不但节省了初
随着经济的发展和人民生活水平投资,而且全年仅采用电力这种清洁能
的提高,公共建筑和住宅的供热和空调源,大大减轻了供暖造成的大气污染问
已成为普遍的需求。地源热泵是一种利题。
用地下浅层地热资源(也称地能,包括热泵空调系统通常由制冷剂环路、
地下水、土壤或地表水等)的既可供热室内环路和低温热源换热环路等环路
又可制冷的高效节能空调系统。地源热组成。有的还设有加热生活热水的环
泵通过输入少量的高品位能源(如电路。不同类型的热泵,其制冷剂环路和
能),实现低温位热能向高温位转移。地室内环路基本相同,但其低温热源换
能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏热环路各有不同。如分体空调的室外
季空调的冷源,即在冬季,把地能中的机是空气源热泵的低温热源换热环路,
热量“取”出来,提高温度后,供给室而地热换热器则是地源热泵的低温热
源换热环路。
内采暖;夏季,把室内的热量取出来,
释放到地能中去。地源热泵是能有效节热泵特点采用热泵为建筑物供热
省能源、减少大气污染和。人低用于供热的一次性能源消耗。
热和空调新技术。可以预见,该项技术们通常通过直接燃烧矿物燃料(煤、石热泵是减少
将会成为 21世纪最有效的供热和制冷油、天然气)产生热量,并通过若干个有效的技术。现在全世界约有
空调技术。传热环节最终为建筑供热。在锅炉和热泵在运行,总供热量约为每年 ×
109 GJ,每年 109 减少
热泵原理与组成热泵(制冷机)是供热管线没有热损失的理想情况下,
通过做功使热量从温度低的介质流向温一次性能源利用率(即为建筑物供热吨。随着热泵技术的进一步改进和发电
度高的介质的装置。建筑的空调系统一的热量与燃料发热量之比)最高可为效率的进一步提高,采用热泵技术供热
16%是有可能
的。因此,它是建筑节能和减少
在建筑供热空调中采用地源热泵技术可以有效地提高一次性能
放的关键技术之一。除了减少矿物燃料
源利用率,减少温室效应气体O,和其他 C 燃烧产生的污染物的的消耗以外,由于在大型电站中集中燃
排放,是一种可持续发展的建筑节能新技术。地下水热泵和地烧矿物燃料发电有利于采用先进技术除
表水热泵系统受水资源条件的制约,应用范围受到限制。地源去或减少燃烧产物中的粉尘、
热泵(地下耦合热泵系统)适用范围广, NO 等大气污染物,采用电动热泵供热
与分散的锅炉房供热相比还可以大大减
环保效益显著。
少燃煤产生的大气污染。
热泵还能够充分利用可再生能源,
般应满足冬季的供热和夏季制冷两种相 100%。如果先利用燃烧燃料产生的高是一项可持续发展技术。热泵利用的低
反的要求。传统的空调系统通常需分别温热能发电,然后利用电能驱动热泵温热源通常是环境(大气、地表水和大
设置冷源(制冷机)和热源(锅炉)。建从周围环境中吸收低品位的热能,适地)或各种废热。由热泵从这些热源吸