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地源热泵的基本概念与工作原理介绍

地源热泵

"地源热泵"的一词的提出,最早可追溯到1912年,当时的一个瑞士专家首先提出了地源热泵的概念。随后,英、美两国开始研发地源热泵的技术问题。地源热泵就是可以利用地球表面的浅层水源,例如地下水、河流和湖泊,土壤源中吸收的太阳能和地热能,将这些热能采用热泵原理,供人们使用,既可供热又可制冷,从某种意义上说就是一种高效节能的空调系统。

地源热泵的原理是,通过输入很少的高品位能源(如电能),实现由低温位热能向高温位热能转移。地能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源,即在冬季,把地能中的热量取出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季,把室内的热量取出来,释放到地能中去。地下水、江河湖水、水库水、海水、城市中水、工业尾水、坑道水等各类水资源以及土壤源都可以作为水源热泵的冷热源。通常地源热泵消耗5kWh的能量,用户可以得到20kWh以上的热量或冷量。

地源热泵供暖空调系统主要分三部分:室外地能换热系统、地源热泵机组和室内采暖空调末端系统。 其中地源热泵机主要有两种形式:水—水式或水—空气式。三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递,地源热泵与地能之间换热介质为水,与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。

目前,北欧国家主要偏重于冬季采暖,而美国则注重冬夏联供。由于美国的气候条件与中国很相似,因此研究美国的地源热泵应用情况,对我国地源热泵的发展有着借鉴意义。

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