地源热泵技术分析及其发展.doc
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1、地源热泵技术分析及其发展摘要:本文从地源热泵的发展,介绍了它具有低能耗、对环境影响小、应用范围广、运行和维护费用低、节省空间等特点,阐述了地源热泵技术的运行过程并分析了在节能上的优势,因此说地源热泵地源热泵技术发展与推广既能为经济发展服务,又能保护环境,是一个一举两得的选择。关键字:地源热泵 发展 前景引言:随着全球性能源危机不断加剧环境不断的恶化,各国发展的主题也就随之发生了变化,节能和环保成为世界发展的主题,可再生能源的利用以及开发受到了广泛的关注。地源热泵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得到了广泛发展。一、浅层地能开发利用的发展趋势浅
2、层地能是以间接利用太阳能为主的清洁可再生能源,绝大部分蕴含于地表以下数百米内相对恒温层中的土壤、砂岩中,常年维持在1520左右。浅层地能属于低位能,最适合应用于满足人类供暖(冷)的需求等低温用能领域。而且它的开发利用程度与浅层地能采集技术的成熟程度具有很大关系,可以说,浅层地能的采集技术是制约浅层地能大规模开发利用的瓶颈。从上个世纪开始,浅层地能的利用是以传统的抽水井方式获取地下水中的能量(即水源热泵系统)为建筑物供暖(冷)。这种技术是直接利用地下水,具有较高的换热效率,每米进尺能获得约700kW热量,但是地下水中所蕴涵的能量一般不到浅层地能的10%,因此这种利用方法只能利用少量浅层地能,换热
3、量取决于地下水量的大小,而且利用之后不能有效再生,只能排放或回灌,并且由于大量地下水的宏观移动带来了诸如:移砂、阻塞、交叉污染和破坏地下水的自然分布等问题,对生态环境造成破坏等潜在的安全稳定性问题,使这种浅层地能的开发利用受到很大制约,导致在一些国家开始限制此种浅层地能利用方式,浅层地能的开发利用曾一度停滞。为了克服抽水井技术的安全稳定性问题,人类开发出地埋管浅层地能利用技术地源热泵技术(也称土壤源热泵技术),这种技术完全依靠充注于地埋管中的液体通过管壁与土壤换热,换热量取决于管壁与土壤的换热强度及管壁面积,属于传导换热,因此地埋管技术的效率与抽水井技术相比,每米进尺约5kW左右,但是这种技术
4、安全稳定性很好,很快得到应用和推广。二、地源热泵的特点1. 属可再生能源利用技术地表浅层地热资源可以称之为地能(Earth Energy),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。2. 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
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