環境被人們破壞的程度早已引起人們的重視,改善大氣環境是現在很多人的心聲,雖然,現在在一些大中城市正在為改善大氣環境,大力推廣使用包括可再生能源的清潔能源。
隨著人們生活水平的提高,建筑物不僅要滿足冬季采暖的要求,而且需要夏季空調降溫,地源熱泵技術提供了這一問題的有效解決方案。
傳統的中央空調有空氣源熱泵(風冷機組)+輔助電加熱和水冷冷水機組+鍋爐兩種形式
空氣源熱泵(風冷機組)和水冷冷水機組在制冷時都是把房間的熱量向室外空氣排放,受室外氣溫因素影響太大,其制冷量隨室外空氣溫度升高而降低,尤其在高溫高濕地區,機組制冷性能極不穩定,效率低下。
在制熱時,空氣源熱泵當室外溫度降到零攝氏度以下時需加輔助電加熱裝置,否則機組不能正常工作,耗電量大,效率很低,而水冷冷水機組+鍋爐這種空調形式,在供熱時需用電鍋爐或燃煤、燃油鍋爐,污染嚴重,運行費用昂貴。
地下水源空調系統是從水井中抽取的地下水
這種環保空調在應用上受到許多限制,需要有豐富和穩定的地下水資源作為先決條件。雖然在理論上抽取的地下水能夠回灌到地下水層,但是目前國內地下水回灌技術還不成熟,很容易造成地下水資源的流失。目前由于對使用地下水的規定和立法越來越嚴格,這種空調系統的應用已逐漸減少。
土壤熱交換器地源空調系統
地源熱泵是一種利用地下土壤中的地熱資源,既可供熱又可制冷的高效節能空調系統。這種空調系統是把熱交換器埋于地下,通過水在由高強度塑料管組成的封閉環路中循環流動,從而實現與大地土壤進行冷熱交換的目的。
夏季通過機組將房間內的熱量轉移到地下,對房間進行降溫,同時儲存熱量,以備冬用。
冬季通過熱泵將土壤中的熱量轉移到房間,對房間進行供暖,同時儲存冷量,以備夏用,大地土壤提供了一個很好的免費能量存貯源泉,這樣就實現了能量的季節轉換。
通常機組消耗1kW的電量,用戶可以得到4kW-5kW左右的熱量或冷量。與鍋爐供熱系統相比,地源空調系統要比電鍋爐節省三分之二以上的電能,比燃煤、燃油鍋爐節省約二分之一的能量;由于地下土壤的溫度全年較為穩定,一般為15~20℃,在夏季遠遠低于室外空氣溫度,在冬季遠遠高于室外空氣溫度,機組運行工況穩定,無論在制冷還是制熱都一直處于高效率運轉狀態,制冷、制熱的性能與傳統的空氣源熱泵相比,要高出40%左右,因此其運行費用為普通中央空調的系統的40-50%。
因此,近十幾年來,地源熱泵空調系統在北美北歐等國家取得了很快的發展,中國的地源熱泵這一環保空調市場在最近五年來也非常活躍,可以預計,該項技術將會成為21世紀最有效的高效、環保、節能的供熱和供冷空調技術。