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由于我國南北方氣候差別很大,北方寒冷,冬季負荷遠大于夏季負荷;相反南方炎熱,夏季負荷遠大于冬季負荷,所以在我國部分地區單一的使用地埋管地源熱泵系統,會(huì )導致土壤的冬夏季不平衡性從而影響土壤熱環(huán)境。合理地設置土壤熱泵輔助系統不僅可以解決土壤熱平衡問(wèn)題,甚至可以額外節約能耗或節省安裝運行費用。
1、冷卻塔補償系統
對于南方地區,夏季炎熱冬季暖和則系統運行時(shí)必然導致夏季排放的熱量遠大于冬季吸收的熱量。系統運行一年后積累的熱量會(huì )引起土壤溫度逐年上升,使熱泵機組制冷效率嚴重降低。建立冷卻塔地埋管地源熱泵混合系統(見(jiàn)圖1),使夏季冷凝放熱一部分埋入地下,以備冬用,一部分通過(guò)冷卻塔釋放冷凝熱量,這一系統適用于夏季負荷高于冬季負荷的長(cháng)江中下游地區。夏季通過(guò)埋地換熱器釋放給土壤的熱量與冬季從土壤的取熱基本持平,從而獲得土壤熱平衡。
該混合系統的初投資增加了冷卻塔系統的費用,但由于減少了埋地換熱器的面積,整個(gè)初投資費用不一定增加(視施工區域地質(zhì)情況而定)。運行費用增加了冷卻塔的運行費用,但從整個(gè)系統的總能耗來(lái)分析,系統運行的費用不一定比單一的地埋管地源熱泵系統運行費用高(視冷卻塔配置量而定)。
2、太陽(yáng)能輔助系統
與南方地區相反,北方地區特別是東北地區,冬季寒冷,夏季溫和,其冬季負荷遠大于夏季負荷,則熱泵長(cháng)期連續運行后,由于吸收的熱量遠大于夏季排放的熱量,必然會(huì )導致土壤的溫度降低,從而造成冬季埋管換熱器的進(jìn)、出水溫度較低,地埋管地源熱泵機組循環(huán)性能提高受到限制。增加太陽(yáng)能系統作為地埋管地源熱泵輔助熱源的措施,不僅有助于改善系統運行工況,降低系統總投資,同時(shí)可以調節土壤熱平衡。
我們采用圖2所示的太陽(yáng)能輔助加熱器,使得冬季熱泵吸收的熱量一部分來(lái)自太陽(yáng)能。太陽(yáng)能是人類(lèi)可利用的、安全、無(wú)污染、可再生、最豐富的免費能源,利用太陽(yáng)能作為輔助能源,是解決寒冷地區土壤熱平衡的較好方法之一。
3、熱水回收系統
電熱水器用來(lái)加熱熱水所需的能量全部來(lái)自電能,其能耗太高;傳統的燃氣熱水器會(huì )隨著(zhù)燃氣價(jià)格上漲趨勢而增加使用費。熱回收技術(shù)是通過(guò)換熱器回收制冷機產(chǎn)生的冷凝熱,用于加熱生活用水的一項節能環(huán)保技術(shù)。熱回收技術(shù)不僅充分利用制冷系統的廢熱,減少了排放至環(huán)境的廢熱,代替傳統的熱水供應技術(shù),同時(shí)由于使得進(jìn)入土壤的排熱減少,是土壤熱平衡解決方法之一。
4、廢熱輔助地耦系統
在寒冷地區,如果有條件,冬季可以利用生產(chǎn)生活廢熱和污水處理廢熱來(lái)輔助地埋管地源熱泵系統。該混合系統實(shí)現了能源的可持續發(fā)展,將生產(chǎn)生活中的廢熱很好地利用起來(lái),對于改善城市環(huán)境、節約能源具有重要意義;同時(shí)改善了土壤的熱平衡問(wèn)題,提高了地埋管地源熱泵效率,使其可以長(cháng)期、持續、穩定的運行。
5、其他
為解決土壤熱平衡問(wèn)題,我們還可以?xún)?yōu)化埋地換熱器設計時(shí),適當加大埋管間距,以減緩土壤溫度的升高或降低,增加地埋管地源熱泵的使用年限。另外,亦可在系統后期運行方面加以管理,間歇運行地源熱泵系統,以期地下土壤溫度場(chǎng)的恢復和平衡,改善地埋管地源熱泵系統運行工況。
上一條:淺析安裝熱泵機組的好處
國家高新技術(shù)企業(yè)
強大的研發(fā)團隊
15年熱泵領(lǐng)域豐富積淀
西藏地區惡劣氣候的嚴酷考驗
國際標準的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室
出口產(chǎn)品標準的質(zhì)量保證
2級工程安裝資質(zhì)
專(zhuān)業(yè)的售后服務(wù)體系
8萬(wàn)平米生產(chǎn)裝備車(chē)間