1. 地源熱泵是如何工作的?為何能夠節能?與傳統空氣熱泵有何不同?
地源熱泵主要是與地下介質進行熱交換,而不是與室外空氣進行熱交換。在夏季,在為室內提供空調的同時,其廢熱不再是排入空氣中,而是儲存于地下,以此提高冬季供暖的效率;在冬季,室內供暖的大部分能量來自于地下介質,利用地下土壤溫度來為室內提供免費的熱能。一般來講,冬季每千瓦的電力能為室內帶來4~5千瓦熱量,而土壤溫度的降低又為下一季節的空調帶來冷源。因此地源熱泵更多地是在室內和地下“轉移”能量,而不是“創造”熱量。
由于地源熱泵是在土壤和室內空氣之間工作,二者之溫差較室內外空氣溫差要小很多,其工作效率便非常之高。地源熱泵較之于常規空調非常類似于在平路上行駛的汽車和爬陡坡的汽車。
2. 地源熱泵是否能維持室內溫度穩定?是否需要使用電力?
地源熱泵有時會被誤解為一個被動維持室內與地下溫度平衡的系統,因此不能保證室內溫度的舒適和穩定。而實際上,地源熱泵是一個完全的主動系統,它使用電力驅動的壓縮機,其制冷和供暖循環與常規冷暖空調沒有原則的區別。地源熱泵在夏季能夠制冷,在冬季能供45~50℃熱水。地源熱泵是目前為止最為有效,室內溫度穩定在舒適水平上的現代空調系統。
3. 地源熱泵是否需要使用地熱?
地源熱泵(Ground Source Heat Pump)有時也被稱為地熱熱泵(Geothermal Heat Pump)但實際上,它完全不需要當地具有地熱資源,它利用的只是地下介質如土壤、巖石和水的蓄熱能力。
4. 如果當地沒有地下水或不允許抽采地下水怎么辦?
采用地下水只是地源熱泵方式中的一種。薩斯特技術有限公司的獨特閉式系統完全不需使用地下水,封閉的地下換熱系統將能量帶出或帶入地下,不需使用地下水作為媒介。
5. 地源熱泵地下循環有哪幾種方式?各有何特點?
地下換熱器是影響系統投資和效率的關鍵。換熱系統有開式循環系統、閉式循環系統和混合循環系統等幾種形式。開式循環管道中的水來自于湖泊、河流或者豎井之中的水源。與閉式循環類似的是,與建筑交換熱量之后,水流回到原來的地方或者排放在其它的合適地點。開式循環方式的優點在于設計簡單,安裝費用低,占用土地面積小,以及傳熱效率高等。但它僅僅適應于有充足的水源,而且在當地的法律條例允許使用這些水源的情況下。這種方式的其它不利方面還會在后面提到。
大部分地下換熱器是封閉循環,所用管道為導熱能力好的高密度聚乙烯管。管道可以通過垂直井埋入地下50-100 米深,或水平埋入在地下約2.5米處,也可以置于池塘或河流的底層。大部分場合下,三種方式中總有一種比較適宜。管中填充的是水溶液。在冬天,管中的流體從地下抽取熱量,帶入建筑中,而在夏天則是將建筑中的熱能通過管道送入于地下儲存。
對于大型商業建筑,當其夏天冷負荷遠遠大于其冬天的熱負荷時,往往要采用混合系統。在混合系統中,地下換熱器的大小一般按熱負荷來計算,夏天所需的額外的冷負荷由常規的冷卻塔來提供。這樣的混合系統降低了地下換熱裝置的尺寸,從而降低了一次性初期投資,但盡管冷卻塔的尺寸比普通情況下的小了許多,但維修成本卻比一個全地源系統高,同時帶來建筑上的諸多不利。