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行業新聞

地源熱泵多能源集成系統,行業發展新方向

作者:科靈節能 來源: 時間:2024-08-09 11:09:07 瀏覽次數:

近年來,地源熱泵得到了廣泛應用和快速發展,暴露出許多嚴重甚至不可逆轉的問題。一些系統使用地表水但是凍結,降低了能源效率或完全關閉。針對這些問題,業界提出了系統集成創新的概念。其原理非常簡單,即用新技術、新系統改造傳統地源熱泵系統,或整合使用新技術、新系統和傳統技術要素,可稱為集成熱泵空調系統、復合地源熱泵系統或混合系統。熱源的多樣化是這一過程的基本問題。熱泵有多種不同特性的熱源。如何整合這些熱源,充分發揮它們的優勢,將其組合成新的熱源,從而提高熱泵的運行特性和精度,是當前行業的探索方向。筆者認為,以下模式值得借鑒

      近年來,地源熱泵得到了廣泛應用和快速發展,暴露出許多嚴重甚至不可逆轉的問題。一些系統使用地表水但是凍結,降低了能源效率或完全關閉。針對這些問題,業界提出了系統集成創新的概念。其原理非常簡單,即用新技術、新系統改造傳統地源熱泵系統,或整合使用新技術、新系統和傳統技術要素,可稱為集成熱泵空調系統、復合地源熱泵系統或混合系統。熱源的多樣化是這一過程的基本問題。熱泵有多種不同特性的熱源。如何整合這些熱源,充分發揮它們的優勢,將其組合成新的熱源,從而提高熱泵的運行特性和精度,是當前行業的探索方向。筆者認為,以下模式值得借鑒:


地源熱泵多能源集成系統,行業發展新方向



      一,地埋管地表水復合地源熱泵系統。地表水在一些地區更為樂觀,特別是在南方城市,但冬季水溫低也是一個常見問題,在夏熱冬冷地區往往低于4℃。,采用串聯埋管和地表水集成系統(雙熱源系統),當冬季水溫較低時,埋管在機組內部先散熱后甩下,然后進入埋管,換熱后再返回機組,這樣機組的地表水和土壤兩方面都有熱量,降低了機組的表面溫度較低。需要注意的是,當當地地表水溫度較高時,應關閉埋地管道,使其成為一個單一的地表水水源熱泵系統。但當地地表水溫度正常但水量不多,需要有相應的對策。


地源熱泵



      二,地埋管太陽能復合地源熱泵系統。眾所周知,太陽能是取之不盡、用之不竭、無污染的清潔能源,是21世紀后最有前途的能源。但是太陽能也是一個“不穩定”的類別。目前,中國三分之二的年日照時間超過2000小時的地區考慮到了不安全和不可靠的因素,如陰天和陰夜,使埋地管道和太陽能形成一個復合系統成為可能。從供暖安全的角度來看,埋地管道必須在滿負荷下設計,以滿足最不利工況的要求。同時,考慮到太陽能完全是從經濟角度出發的,我們必須優先使用太陽能,并在綜合系統中充分利用太陽能。為了安全和經濟,我們需要從運行模式上考慮和解決問題。



      三,地下水與海水源熱泵的復合系統。我國一些港口和島嶼擁有豐富的海水資源,夏季水溫通常在20℃-30℃之間,是理想的冷卻水源。冬天,一些水域的水溫下降到0,13℃,甚至在表面結冰。在這種情況下,科靈采用地下水和海水源熱泵聯合運行模式,充分利用海水資源,確保系統的穩定性和安全性。第四,室內余熱可以作為資源,即水環熱泵節能設備。項目要將太陽能、水、空氣、土壤結合起來,引入能源內部,如果這種能量較低,可以引入相應的熱泵系統,以替代輔助供熱鍋爐、太陽能水環節能設備或井水源熱泵水環節能設備、土壤源熱泵水環熱泵節能設備、空氣源水環熱泵節能設備等復合運行模式。



      四是地埋管熱泵冰蓄冷熱泵系統。在北京某換熱器項目中,系統設計時,根據冬季供暖負荷,由于空調的供暖負荷大于負荷,所以夏季很難滿足運行需求,這種差異僅僅由冰蓄冷系統來解決,不僅對電網資源起到了削峰填谷的積極作用,用戶也享受到了電價優惠,降低了運行成本。六是土壤蓄冷冷土壤熱泵耦合集成系統。該思想將蓄冷裝置與熱泵地下吸熱裝置相結合,通過冷水機組實現熱泵、蓄冷和空調的一體化系統功能。雖然這種復合模式是蓄冷空調的原始創新,但它面臨著許多問題,包括模擬環節、蓄冷熱力特性、土壤溢流過程和冷量損失等,需要認真研究。此外,還有創新的復合模式,如自然冷卻地埋管熱泵系統和分體空調熱水供應節能設備。特別是后者已經實現商業化,但許多細節仍需討論,沒有完全解決會影響其發展。


多能源集成系統



      總之,科學合理的發展是地源熱泵行業健康發展的關鍵。地源熱泵市場的崛起是一把“雙刃劍”,對此我們應該有四點認識:一是復合熱泵節能設備的形式多種多樣,根據不同的集成創新目標應該提出不同的系統形式。二,制度創新推動地源熱泵的發展,必須有機地結合起來,而不是機械地拼湊起來。目前,已經“組合”起來的項目不少,我們應該密切關注,特別是以某些政策補貼為目的的低質量項目。其次,創新應從項目入手,以節能省錢為基本原則。不省錢就不可能保持節能,不省錢就不可能節能。最后,應加強混合系統的仿真和預測分析,并加強自動控制系統的開發,以推動混合系統的成熟。




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