地源熱泵熱平衡是否會影響供暖效果？
時間:2022-01-29
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地源熱泵熱平衡是否會影響供暖效果？
有人可能對于地源熱泵只用于制熱的方式可能會心存疑慮，因為制取熱不放熱會導(dǎo)致地下土壤的熱平衡的失控，那么地源熱泵在這樣的狀態(tài)下能用多久，是不是會影響使用效果呢？
地源熱泵是由地?zé)釗Q熱器通過提取地表淺層的溫差能，然后經(jīng)過熱泵機(jī)組把熱源與熱匯擴(kuò)散到自己周圍范圍內(nèi)的地表。所以常年運行利用地表淺層熱能的地源熱泵系統(tǒng)就需要考慮常年從地表淺層提取熱能和放出熱能的平衡問題。
地源熱泵通過利用淺層地能進(jìn)行供熱制冷的新型能源技術(shù)，長期從地下取走熱量或冷量，有人擔(dān)心會不會導(dǎo)致地下溫度發(fā)生變化，從而出現(xiàn)熱不平衡。地源熱泵作為綠色空調(diào)技術(shù)，冬季由于地下的溫度持續(xù)在15攝氏度左右，相對于空氣溫度高出很多，地地源熱泵的能量來自于土壤，可以為用戶提供20-26℃的恒溫溫度，并且經(jīng)濟(jì)環(huán)保，不會釋放任何的廢氣、廢渣、廢水，是理想的綠色空調(diào)，地源熱泵系統(tǒng)的后期維護(hù)十分簡單，由于整個系統(tǒng)都是自動運行，管道埋于地下，因此故障率較低，一套系統(tǒng)的使用壽命會在20年以上，時間是比較長的。事實證明，地球表面淺層能源像是一個巨大的能源庫，這就像在汪洋大海里取走一瓢水，是不可能把海水取光是一樣的。別墅地源熱泵鉆井面積不大，地下?lián)Q熱很快就可以自動熱平衡。像北歐偏寒冷的地區(qū)，地源熱泵長年從地下取走熱量，也沒有出現(xiàn)過問題。
對于用戶擔(dān)心的熱平衡問題，事實上制取熱不放熱肯定是會導(dǎo)致土壤熱量的不均，對整個地源熱泵系統(tǒng)的運行效果也會有一定的影響，但是一般來講，只要在設(shè)計初期，安裝時注意井間距，將井間距控制好，一般情況下隨著地下土壤熱量的不斷流動，系統(tǒng)就不會出現(xiàn)效果下降的狀況，如果用戶不放心，可以安裝一套輔助設(shè)備來維持熱平衡，這樣可以給整個的地源熱泵系統(tǒng)加一層保障。地源熱泵系統(tǒng)主要是利用地表淺層儲存能源，這種能源不會受地理位置的限制，可以無限循環(huán)的利用。
地源熱泵系統(tǒng)屬于水空調(diào)系統(tǒng)，水在管道里長期密閉循環(huán)運行，有人擔(dān)心使用多年以后管壁如果結(jié)垢，是否影響取暖效果？其實這個問題早已得到解決，對地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試之后，會加入專用的管道保護(hù)劑，就是為了避免管道結(jié)垢后發(fā)生腐蝕情況發(fā)生。
目前解決技術(shù)措施主要有三個：
1、需要生活熱水的項目采用熱回收(全熱和余熱皆可)技術(shù)，把一部分排熱轉(zhuǎn)化成熱水，即分擔(dān)部分地埋管的負(fù)擔(dān)，又有免費的熱水用，一舉兩得。也能夠緩解夏季散熱量大于冬季吸熱量的問題；緩解程度和熱回收量大小有關(guān)；
2、地埋管系統(tǒng)按照冬季采暖負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計；如果不能平衡，排熱過多的話，夏季偏少部分通過增加單冷機(jī)組、無需生活熱水的項目只能加冷卻塔了。實現(xiàn)制冷量的補(bǔ)充。目前工程中采用輔助冷熱源的項目多是埋管面積不夠或是為了節(jié)省初投資。
3、地埋管系統(tǒng)按照夏季制冷量設(shè)計，冬季吸熱過多，通過增加輔助散熱措施、如東北寒冷地區(qū)，采暖時間比制冷時間長，冬季吸熱量大于夏季排熱，可采用輔助熱源，如鍋爐。提高地下的熱補(bǔ)充量使之平衡。不過北方多集中采暖，鮮有為了熱平衡才使用輔助源的。
這三個措施，嚴(yán)格意義上是從技術(shù)層次加以考慮，但是，從初投資角度考慮，第三種方案不合適；可以說，如何在經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性之間尋找最佳的平衡點，還是值得我們?nèi)ミM(jìn)一步的探討和研究。
經(jīng)過最近幾年北方地區(qū)對于地源熱泵的使用效果來看，沒有安裝輔助設(shè)備的系統(tǒng)運行效果依舊較好，換熱效果也沒有下降，因此用戶無需擔(dān)心。
