地源熱泵節(jié)能相比空氣源熱泵哪個更節(jié)能？
時間:2022-03-02
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地源熱泵節(jié)能相比空氣源熱泵哪個更節(jié)能？
地源熱泵和空氣源熱泵同樣是節(jié)能環(huán)保的設備，而且一臺主機，可以同時滿足空調(diào)地暖的需要，因此成為住宅用戶的首選。但是用戶在選擇時，常常會問，地源熱泵為什么比空氣源熱泵更節(jié)能？首先，地源熱泵和空氣源熱泵都是通過熱泵與壓縮機工作實現(xiàn)能量轉化，達到節(jié)能的目的。兩者主要區(qū)別在于能量交換的方式不同，也就是換熱方式不同。顧名思義，地源熱泵是通過地下土壤換熱進行能量之間交換，而空氣源熱泵和室外空氣進行換熱。
其次，我們分析夏季制冷，室內(nèi)設計溫度為24℃～26℃。上海地區(qū)地下土壤常年恒溫（鉆井深度一般＜120m），一般維持在16℃～17℃，所以對于地源熱泵系統(tǒng)來說，它以地下土壤作為低溫熱源，與室內(nèi)的高溫熱源（室內(nèi)空氣）通過壓縮機做功實現(xiàn)能量轉化。換句通俗的話說，水往低處流，能量往低處走，地源熱泵制冷就是這個原理，室內(nèi)高溫熱源（向外釋放熱量）極易與地源側低溫熱源（吸收室內(nèi)熱量）實現(xiàn)能量轉化，減少壓縮機做功（耗電少），從而達到室內(nèi)的設計溫度。而空氣源熱泵以空氣換熱作為夏季制冷系統(tǒng)，假設室外空氣溫度40℃，室內(nèi)設計溫度為24℃～26℃。因此壓縮機做功要從40℃的室外空氣換熱，以維持室內(nèi)溫度24℃～26℃，這就是說要使低溫熱源放熱，高溫熱源吸熱（室內(nèi)空氣向外釋放熱量，吸收室外空氣的冷量），通過壓縮機和熱泵耗能做功實現(xiàn)。相對于地源熱泵工作原理來講，空氣源換熱難度高，壓縮機做功大，耗電相對多。
在地源熱泵系統(tǒng)的冷卻狀態(tài)下，地源熱泵單元中的壓縮機對制冷劑執(zhí)行工作，以進行氣液轉換. 通過制冷劑/空氣熱交換器中的制冷劑的蒸發(fā)，室內(nèi)空氣循環(huán)所攜帶的熱量被吸收到制冷劑中，并且在制冷劑循環(huán)的同時制冷劑在制冷劑/水熱交換器中被制冷劑冷凝，并且制冷劑由循環(huán)水通道攜帶. 吸收的熱量最終通過室外地下熱交換系統(tǒng)轉移到地下水或土壤中. 室內(nèi)熱量通過室內(nèi)空調(diào)終端系統(tǒng)，地源熱泵機組和室外地下熱交換系統(tǒng)不斷傳遞到地下土壤，從而實現(xiàn)室內(nèi)制冷。
最后，我們分析冬季采暖，室內(nèi)設計溫度為20℃～22℃。假設冬季室外溫度為-2℃，地下土壤溫度維持在16℃～17℃。顯而易見，地源熱泵壓縮機工作使16℃～17℃環(huán)境釋放熱量至室內(nèi)達到20℃～22℃，要比空氣源熱泵從-2℃室外溫度釋放熱量至室內(nèi)達到20℃～22℃的設計溫度做功少，耗電少。
因此，不管是夏季制冷還是冬季制熱，維持同樣的室內(nèi)溫度，地源熱能系統(tǒng)相對耗電少，節(jié)能方面都優(yōu)于空氣源熱泵。也就是說，地源熱泵必然比空氣源熱泵更節(jié)能。
