水源熱泵系統(tǒng)加地板輻射采暖的優(yōu)勢與弊端
摘要:介紹水源熱泵技術(shù)及水源熱泵、地板輻射采暖及兩者結(jié)合后的優(yōu)勢和弊端,并對這些優(yōu)勢和弊端進(jìn)行了進(jìn)一步的分析。
關(guān)鍵詞:水源熱泵;地板輻射采暖;優(yōu)勢;弊端
一、水源熱泵概念及工作原理
水源熱泵系統(tǒng)是地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用的一種形式,水源熱泵系統(tǒng)是一種從地下水資源中提取熱量的高效、節(jié)能、環(huán)保、再生的供熱(冷)系統(tǒng),并且具有冬天和夏天兩種運行模式。為用戶供熱時,水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)從水源中提取熱能,通過由電能驅(qū)動的水源熱泵空調(diào)主機(jī)送到用戶室內(nèi),以滿足用戶供熱需求。為用戶供冷時,水源中央空調(diào)系統(tǒng)將用戶室內(nèi)的余熱通過水源熱泵空調(diào)主機(jī)轉(zhuǎn)移到水源水中,以滿足用戶制冷需求。
水源熱泵加地板輻射采暖系統(tǒng)的就是應(yīng)用水源熱泵的冬季運行模式。
二、水源熱泵加地板輻射采暖系統(tǒng)的優(yōu)勢
1.水源熱泵沒有燃燒過程,不消耗一次不可再生能源,避免了排放任何煙塵及有害物質(zhì),社會效益顯著。
2.利用水源熱泵省去了鍋爐房,附屬的煤場、渣場所占用的寶貴面積。
3.水源熱泵采暖無儲煤、儲油罐等衛(wèi)生及安全隱患。
4.水源熱泵提供熱量的能源利潤率為傳統(tǒng)方式的3―4倍,投入1KW的電能可得到4―5KW以上的制冷或供熱的能量。
5.水源熱泵對比其它的地源熱泵供熱系統(tǒng)造價較低。
6.地板輻射采暖具有節(jié)能高效的特點。熱量集中在人體受益的高度,熱效率高;熱媒低溫輸送,整個輸送過程熱損失小,比傳統(tǒng)散熱器節(jié)能30%以上。地?zé)峁┡臒崮芾贸浞郑?0%以上的熱能都散布在人體活動的空間。
7.地板輻射采暖具有舒適保健的特點。傳統(tǒng)的供暖方式上熱下涼,用久了會口干舌燥。而用地?zé)岱绞焦┡,室?nèi)地表溫度均勻,室內(nèi)溫度由下而上逐漸遞減,給人以腳暖頭涼的良好感覺,舒適度高。也符合中醫(yī)的理論“溫足涼頂”。
8.地板輻射采暖熱穩(wěn)定性好。由于地面層及蓄熱層蓄熱量大,因此在間歇供暖的條件下室內(nèi)溫度變化緩慢,熱穩(wěn)定性好。
9.地板輻射采暖節(jié)省空間。地?zé)崾卿佋诘叵碌,隱蔽安裝,被地板和磁磚遮住了,有利于屋內(nèi)裝修和家具布置,增加2%至3%的室內(nèi)使用面積,不會影響居室美觀;而傳統(tǒng)的暖氣片及其支管,會占用室內(nèi)的空間,也會破壞墻面的美觀。
10.地板輻射采暖室溫調(diào)節(jié)方便。地?zé)岱炙髦械拿恳粋環(huán)路都配置了各自的控制閥門,沒人的房間可以關(guān)掉,每個房間可以按各自所需的室溫,調(diào)節(jié)流量,做到最大限度節(jié)省能源和開支。
11.地板輻射采暖隔音環(huán)保。表面溫度低,不會導(dǎo)致室內(nèi)氣流的急劇流動和灰塵飛揚,減少空氣中的水分蒸發(fā),空氣對流減弱,有較好的空氣潔凈度,減少墻面、物品和空氣污染,并可消除熱設(shè)備和管道積塵面揮發(fā)的異味,從而改善了衛(wèi)生條件;樓層地面鋪設(shè)有保溫隔熱層,減少了樓層噪聲。
12.地板輻射采暖壽命長、免維修。地板輻射采暖采用的塑料盤管使用壽命很長,管道系統(tǒng)中無接頭,不會產(chǎn)生滲漏,免除挖開地面維修的煩惱。如正常使用無人為破壞,供暖系統(tǒng)使用壽命長達(dá)50年以上。
13.水源熱泵加地板輻射采暖供熱效果較好。地板輻射采暖是一種低溫采暖系統(tǒng),要求供水溫度較低,一般不應(yīng)大于60℃,民用建筑的供水溫度宜采用40~55℃。而水源熱泵系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)水源熱泵主機(jī)(R22冷媒),在制熱工況時標(biāo)準(zhǔn)出水溫度為45℃;高溫水源熱泵主機(jī)(R134a冷媒)在制熱工況時標(biāo)準(zhǔn)出水溫度為55℃,正好符合地板輻射采暖的供水溫度要求范圍。而末端散熱器的采暖系統(tǒng)要求的供水溫度較高,目前技術(shù)較成熟的并且能效比在4.0以上的水源熱泵機(jī)組均不能滿足其要求。
三、水源熱泵加地板輻射采暖系統(tǒng)的弊端
1.地板輻射采暖對施工的要求很嚴(yán)格,一旦在使用中地?zé)岜P管出現(xiàn)漏水的現(xiàn)象,將無法維修,只能刨地面或抬高地面并重新鋪設(shè)。
2.水源熱泵對地質(zhì)情況要求較嚴(yán)格。水源熱泵系統(tǒng)是從地下水中提取熱量,并將提取的熱量通過制冷劑轉(zhuǎn)移到用戶進(jìn)行采暖。需要通過打井來抽取地下水。由于各個地區(qū)的地質(zhì)情況不同,如缺水的地區(qū)就不能采用水源熱泵系統(tǒng)供熱。如地下沒有充足的地下水,或地下水離地面較深。會造成打井的數(shù)量增加、每口井深度較深,增加了初投資。
3.如地下水的水溫較低會造成水源熱泵機(jī)組提取的地下水溫差減少,因此要得到較好的供熱效果就需要加大水流量。也會造成打井的數(shù)量增多,增加初投資。
4.水源熱泵應(yīng)用在居民采暖系統(tǒng)中時只考慮冬季采暖,不考慮夏季制冷,因此地下只進(jìn)行取熱,不進(jìn)行放熱,地下熱量會嚴(yán)重不平衡,長時間下去抽水溫度會越來越低,提取得熱量越來越少,機(jī)組的制熱量也越來越少,會嚴(yán)重影響供熱效果。
5.在實際的工程中出現(xiàn)了許多抽水井的出水正常,回灌井不能正;厮默F(xiàn)象,一些工程只得將水排入排水系統(tǒng)中,導(dǎo)致地下水減少,甚至?xí)䦟?dǎo)致地面沉降。
四、結(jié)語
目前水源熱泵加地板輻射采暖處于一個發(fā)展的階段,由于其具有上述的很多優(yōu)勢,因此受到了人們的歡迎。但與此同時也出現(xiàn)了盲目上馬,對其弊端認(rèn)識不足的現(xiàn)象,最后導(dǎo)致了許多失敗的案例,如從地下抽出水的水量越來越少導(dǎo)致水源熱泵機(jī)組高壓報警,最后停止工作;抽出的水溫度越來越低,導(dǎo)致水源熱泵機(jī)組能提取的溫差越來越少,不能滿足用戶所需的熱負(fù)荷。最后不得不改換小區(qū)鍋爐房或市政熱網(wǎng)供熱。末端的地板輻射采暖系統(tǒng)中的地?zé)岜P管漏水,導(dǎo)致樓下的用戶被淹等現(xiàn)象。
水源熱泵技術(shù)是一門新興的技術(shù),目前還在發(fā)展和探索中,國外在這方面發(fā)展較早,我們應(yīng)該借鑒國外的技術(shù)資料,引進(jìn)國外的成熟的技術(shù),遵循一定的科學(xué)規(guī)律。應(yīng)在一些地區(qū)進(jìn)行試點,在技術(shù)成熟后再進(jìn)行大面積的推廣。不應(yīng)只注重眼前的利益。相關(guān)的技術(shù)部門要進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督。讓人民真正在水源熱泵加地板輻射采暖中受益。
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