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  • 地源熱泵技術(shù)的發(fā)展及其優(yōu)點(diǎn)

    點(diǎn)擊次數(shù)：1397 來(lái)源： 更新時(shí)間：2008-06-26
  •       地源熱泵實(shí)際上是一項(xiàng)非常古老的技術(shù)，四十年代便有應(yīng)用，只是近五年來(lái)相關(guān)技術(shù)發(fā)展，使其迅速商業(yè)化。地源熱泵的名稱早出現(xiàn)在1912年瑞士的一份專利文獻(xiàn)中，20世紀(jì)50年代歐洲出現(xiàn)了利用地源熱泵的第一次高潮。在此期間，Ingersoll和Plass根據(jù)Kelvin線源概念提出了地下埋管換熱器的線熱源理論，但當(dāng)時(shí)由于能源價(jià)格低，系統(tǒng)造價(jià)高，沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。70年代，石油危機(jī)把人們的注意力集中到節(jié)能、高效益使用能源，使地源熱泵的發(fā)展進(jìn)入了高潮階段，此時(shí)地下埋管已由早期的金額管改為塑料管。這個(gè)時(shí)期歐洲建立了不少水平埋管換熱器的地源熱泵，但主要用于冬季供暖。80年代初開(kāi)始，美國(guó)、加拿大開(kāi)展了冷暖聯(lián)供地源熱泵方面的研究工作，不少文獻(xiàn)報(bào)道了地源熱泵不同形式地下埋管換熱器的傳熱過(guò)程及模型，并有部分工程的運(yùn)行總結(jié)和性能比較。 
          美國(guó)能源部（DOE）和美國(guó)環(huán)境保護(hù)署（EPA）均已確認(rèn)，地源熱泵系統(tǒng)是目前效率高、對(duì)環(huán)境有利的熱水、取暖和制冷系統(tǒng)。一方面它利用地下土壤或巖石的相對(duì)穩(wěn)定溫度使取暖和空調(diào)系統(tǒng)在全年都能維持高效運(yùn)行，為地源熱泵用戶節(jié)省電費(fèi)20－50％。 
          從一些文獻(xiàn)的計(jì)算結(jié)果可以看出，多區(qū)頂風(fēng)系統(tǒng)、單區(qū)頂風(fēng)系統(tǒng)、冷水變風(fēng)系統(tǒng)和多區(qū)地源熱泵系統(tǒng)的效率比分別為1.54kw/ton、1.40kw/tom、1.23kw/ton和0.88kw/ton，kw/ton表示千瓦耗電/噸制冷量。可見(jiàn)，與傳統(tǒng)空調(diào)相比，地源熱泵系統(tǒng)的效率比好。    
          另一方面，在同等條件下，采用了地源熱泵系統(tǒng)的建筑物能夠減少維護(hù)費(fèi)用。地源熱泵非常耐用，它的機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內(nèi)，從而避免了室外的惡劣氣候，其地下部分可保證50年，地上部分可保證30年，因此地源熱泵是免維護(hù)空調(diào)，節(jié)省了維護(hù)費(fèi)用，使用戶的投資在三年左右即可回收。對(duì)林肯城和內(nèi)布拉斯加這兩處地方和20所學(xué)校進(jìn)行了有關(guān)空調(diào)系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用的調(diào)查。這20所學(xué)校采用了4種不同的供冷方式：地源熱泵系統(tǒng)（GHP）、帶有熱水鍋爐的空氣冷卻器（ACC/GHWB）、帶有熱水鍋爐的水冷卻器（WCC/GHWB）、帶有蒸汽鍋爐的水冷卻器（WCC/GSB）。。 
          在亞特蘭大市，對(duì)每戶家庭采用空冷熱泵系統(tǒng)每年的費(fèi)用是826美元，采用普通空調(diào)系統(tǒng)的費(fèi)用686美元，采用地源熱泵系統(tǒng)的費(fèi)用是397美元?？梢?jiàn)，地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)于其它空調(diào)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是相當(dāng)?shù)偷摹?nbsp;
          更重要的一點(diǎn)是，地源熱泵系統(tǒng)所使用的制冷劑在工廠里注入并被完全密封，使用過(guò)程中絕無(wú)泄漏，用戶任何時(shí)候均不必添補(bǔ)制冷劑，因而減少了對(duì)臭氧層的破壞。該系統(tǒng)可用于不同結(jié)構(gòu)、不同面積的居民建筑上，可在新建筑施工時(shí)安裝，也可用于舊建筑的改造，其在設(shè)計(jì)中的彈性使得它成為一個(gè)非常吸引人的空調(diào)選擇。地源熱泵在去濕方面有特別的長(zhǎng)處，因而非常適合于夏季炎熱而潮濕的氣候，如果在空氣配送裝置上加上空調(diào)器，地源熱泵在這一點(diǎn)上的特點(diǎn)將更加突出，因此若要達(dá)到室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，地源熱泵系統(tǒng)也是一個(gè)非常好的選擇。 
          地源熱泵正是有以上優(yōu)勢(shì)、政府辦公樓、公寓和餐館等等。根據(jù)民用美國(guó)阿可拉荷馬州電力公司在紅河谷所作的用戶調(diào)查：如果要1分至10分之內(nèi)打分，99％的地源熱泵空調(diào)用戶對(duì)其在夏天的制冷能力打8分以上，73％的用戶打了滿分10分。