地源热泵

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浅谈为什么地源热泵比空气源热泵更节能?

浅谈为什么地源热泵比空气源热泵更节能?

发布日期:2019-07-17 作者: 点击:

地源热泵和空气源热泵同样是节能环保的设备,而且一台主机,可以同时满足空调地暖的需要,因此成为住宅用户的首选。但是用户在选择时,常常会问,地源热泵为什么比空气源热泵更节能?新宜能暖通设计师朱工为你简要分析如下:

首先,地源热泵和空气源热泵都是通过热泵与压缩机工作实现能量转化,达到节能的目的。两者主要区别在于能量交换的方式不同,也就是换热方式不同。顾名思义,地源热泵是通过地下土壤换热进行能量之间交换,而空气源热泵和室外空气进行换热。

其次,我们分析夏季制冷,室内设计温度为24℃~26℃。上海地区地下土壤常年恒温(钻井深度一般<120m),一般维持在16℃~17℃,所以对于地源热泵系统来说,它以地下土壤作为低温热源,与室内的高温热源(室内空气)通过压缩机做功实现能量转化。换句通俗的话说,水往低处流,能量往低处走,地源热泵制冷就是这个原理,室内高温热源(向外释放热量)极易与地源侧低温热源(吸收室内热量)实现能量转化,减少压缩机做功(耗电少),从而达到室内的设计温度。

地源热泵

而空气源热泵以空气换热作为夏季制冷系统,假设室外空气温度40℃,室内设计温度为24℃~26℃。因此压缩机做功要从40℃的室外空气换热,以维持室内温度24℃~26℃,这就是说要使低温热源放热,高温热源吸热(室内空气向外释放热量,吸收室外空气的冷量),通过压缩机和热泵耗能做功实现。相对于地源热泵工作原理来讲,空气源换热难度高,压缩机做功大,耗电相对多。

最后,我们分析冬季采暖,室内设计温度为20℃~22℃。假设冬季室外温度为-2℃,地下土壤温度维持在16℃~17℃。显而易见,地源热泵压缩机工作使16℃~17℃环境释放热量至室内达到20℃~22℃,要比空气源热泵从-2℃室外温度释放热量至室内达到20℃~22℃的设计温度做功少,耗电少。

地源热泵系统在制冷状态下,地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功,使其进行汽-液转化的循环。通过冷媒/空气热交换器内冷媒的蒸发将室内空气循环所携带的热量吸收至冷媒中,在冷媒循环的同时再通过冷媒/水热交换器内冷媒的冷凝,由循环水路将冷媒中所携带的热量吸收,最终通过室外地埋换热系统转移至地下水或土壤里。室内热量通过室内空调末端系统、地源热泵机组和室外地埋换热系统不断转移至地下土壤的过程中,从而实现室内制冷。

因此,不管是夏季制冷还是冬季制热,维持同样的室内温度,地源热能系统相对耗电少,节能方面都优于空气源热泵。也就是说,地源热泵必然比空气源热泵更节能。

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