地热的制冷效果(地热制冷原理)

<h2>1. 地热制冷原理</h2><p>浅层地热能又叫浅层地温能，是指地表以下一定深度范围内[一般为恒温带(指距地表最浅年温度变化小于0.1℃的地带)至200m埋深]，温度低于25℃，蕴藏于土壤砂石和地下水中的低温热能。不同地区的浅层地热能可用地温梯度(是表示地球内部温度不均匀分布程度的参数，一般情况下埋藏越深，温度越高)来表示，浅层地热能的能量主要来源于太阳辐射与地球梯度增温。我国是世界上浅层地热能资源最丰富的国家，但目前该能源还没有被大规模开发利用。</p><p>浅层地热能开发利用及浅层地热能供暖原理</p><p>常常为人所忽略的地热能，其实是人类身边几乎可供无限利用的清洁可再生能源。尽管阳光、风能和洋流也是无限清洁可再生能源，但并不是随时随地都能利用。相比之下，地热能在世界各地广泛存在，可以用来直接加热或冷却建筑物。为了进一步提高效率、降低成本，GEOCOND项目在欧盟资助七个国家的联手支持下，已成功将地热能利用成本降低了四分之一。该项目即将进入最后验证阶段，初期实验成果令人振奋。</p><p>据统计，欧盟建筑存量的75％都存在能源利用效率低下的问题，这意味着整个欧盟的建筑物在可再生能源开发和提升能源效率方面都有巨大潜力，而且这种改善将推动欧盟经济绿色脱碳，并有助于实现欧盟应对全球气候变化既定目标。</p><p>浅层地热能开发利用及浅层地热能供暖原理</p><p>浅层地热能接近常温，品位较低，需要通过热泵技术将其品位提升后加以利用。浅层地热能既可以作为热泵的低温热源用于供热，也可以作为热泵的冷却源用于制冷。通过热泵技术将浅层地热能用于建筑的供热和制冷具有很多优势，同时也存在很多需要注意的问题</p><p>一、浅层地热能的优势</p><p>（1）分布广泛。浅层地热能在地球表层以下接近均匀分布，到处都有，从地下水、地下土壤和江河湖海等地表水中都能采集到浅层地热能，可以根据项目的条件在周边就近提取和利用，不需要大规模的集中开采和远距离输送，不需要大规模一次性投资建设。</p><p>（2）储量巨大。据测算，我国近百米内的土壤每年可采集的浅层地热能是我国目前发电装机容量4×108kW的3750倍，而百米以内地下水每年可采集的浅层地热能也有2×108kW。</p><p>（3）稳定持续。浅层地热能是一种温差势能，其温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源。</p><p>（4）清洁环保。浅层地热能作为一种清洁的可再生能源，主要通过热泵技术进行采集利用。利用浅层地热能不会像利用化石燃料那样排放大量的CO2、SOX、NOx、粉尘等燃烧产物，对环境造成严重污染，引起温室效应、酸雨、土地沙漠化等问题。因此，开发利用清洁无污染的浅层地热能资源已是社会发展的必然趋势。</p><p>浅层地热能开发利用及浅层地热能供暖原理</p><p>二、浅层地热能的不足</p><p>（1）浅层地热能是一种品位很低的能源，不能作为独立的能源使用，必须借助热泵才能利用，运行时需要消耗一部分高品位能源，主要是电能。同时，浅层地热能的有效利用是一项系统工程，涉及能量的采集、提升、释放等三部分。</p><p>如果应用条件不合适、设计施工不合理、产品性能不合格或者运行管理不到位，都有可能造成投资过大或者运行成本过高，使用户的经济负担过重，不利于浅层地热能的推广应用。</p><p>（2）浅层地热能的采集受所在地水文地质条件的影响较大。尽管浅层地热能理论上均匀分布于地球表层以下，存在于地下水、地下土壤和江河湖海等地表水中。但实际应用中，在不同的水文地质条件下利用浅层地热能的成本差异是相当大的。</p><p>对于利用地下水的情况，必须考虑到使用地的水文地质条件，确保可以通过打井获得充足的地下水资源，同时还要保证地下水在被提取温度之后可以顺利回灌至地下。</p><p>浅层地热能开发利用及浅层地热能供暖原理</p><p>在无法得到充足的地下水源或地下水很难回灌的地区，可以采取在地下埋设换热管的方式取代地下水井。这种方法适用于土壤层或细沙层较厚的地区，在以岩石层或卵石层为主的地区使用会因钻孔成本过高而使投资大幅度增加。</p><p>(3)浅层地热能的采集受到场地的限制。采集浅层地热能最常用的方式是地下水井方式和地埋管方式，这两种方式都需要较大的场地。现在城市中建筑的密度越来越大，建筑周边的空地越来越少，这使得利用地下水方式或地埋管方式采集浅层地热能变得十分困难，尤其是地埋管方式，在城市中心地区已经很难实施。</p><p>三、开发利用浅层地热能的意义</p><p>随着我国经济的迅猛发展，城镇化速度不断加快，建设规模不断扩大，建筑面积不断增加，建筑能耗也在大幅度提高，目前建筑能耗已经占到社会总能耗的25.5%，并且比例还在不断增加，而建筑能耗的大部分用于为建筑供热和制冷。</p><p>我国传统上建筑供热主要依靠烧煤，有热电联产集中供热，大型燃煤锅炉集中供热和小型燃煤锅炉分散供热等几种形式。燃煤锅炉产生大量的烟尘，是城市大气中可吸入颗粒物PM2.5的主要来源之一，严重污染城市环境，同时还增加了煤、灰、渣等的运输量，增加了市政交通的压力，造成运输车辆尾气的二次污染。</p><p>当前，我国北方城镇供热热源已经严重不足，而各地政府出于对节能减排和环境保护的考虑，都已经严格限制燃煤电厂和燃煤供暖锅炉的建设。因此，很多有条件的城市只能发展天然气供暖。但是，天然气是一种不可再生资源，我国的天然气资源十分有限，天然气管道的建设速度也赶不上我国城镇化的发展速度，不能从根本上解决我国建筑能源需求的问题。</p><p>浅层地热能开发利用及浅层地热能供暖原理</p><p>浅层地热能属于一种可再生的清洁能源，分布广泛，获取方便，利用热泵技术只需要消耗少量的电，就可以为建筑供热和制冷。利用它可以避免远距离输送和管网的建设，可以迅速有效地解决城市周边郊区县、新城区和开发区等热网尚未覆盖地区的建筑供热问题，还可以解决大型公用建筑的冬季供热和夏季制冷问题，可以成为城市集中供热的重要补充。利用浅层地热能可以为各地区的城镇化发展提供能源保证，并进一步推动和促进我国的节能减排和环境保护工作。</p><p>抱有侥幸心理，地热勘察意识不强</p><p>即使是浅层地热能，对于地质条件的依赖也是绝对的，很多浅层地热开发没有能力或图省事，不进行前期的地质低热勘察，对于岩土热物性、地热能的热均衡状况也并没有研究分析评估，而地埋管的设计多少，完全跟着感觉走，以至于在长期运行的过程中，系统不能进行良好的换热，导致出现各种质量问题，不仅给使用带来不便，同时也降低了人们对浅层地热能利用的整体评价。</p><p>浅层地热能开发利用及浅层地热能供暖原理</p><p>浅层地热能利用的市场普及度依旧不够</p><p>除了业内人士，很多人对于浅层地热能的利用，了解还很少，比如，浅层地热能利用的代表设备地源热泵，这是一种既可以制冷又可以供暖的类似空调的系统，但是，由于换热问题，地源热泵必须两季都用，才能保证系统的良性运行，而不能单开一季，而很多使用者为了省电，只在冬季开或只在夏季开，这就造成了系统的冷热不均。而除此以外，更严重的是，很多设计施工人员对其的了解，也只停留在表面的设备原理，地大热能认为，这种现象，非常影响浅层地热能的利用，而系统的运行不良，也对其市场和发展造成负面影响。</p><p>对于浅层利用的，技术研发还需要加强</p><p>虽然浅层利用的的设备在使用过程中都是非常简单的，但是设计和施工却相对复杂，而且尚有一些技术科研问题需要攻坚，如回填材料、换热效率、以及岩土热物性测试等等相应的技术开发和设备改进等等，但限于很多因素，这些技术上的研发相对缓慢，地大热能指出，这极大制约了浅层利用的利用技术的提升。</p><h2>2. 地暖制热原理</h2><p>暖气里面的水如果是自采暖的话，一般是家里的自来水源，如果是集中供暖的话，一般是市政供暖的水源。</p><p>暖气，指我国北方以及年均气温低的国家地区用来冬季御寒设施，广义的指让大家得到采暖需求的产品和方法，其是通过热源加热热媒再加热空气形成热交换后增加环境温度的产品。</p><h2>3. 地热能制冷原理</h2><p>制热工作原理 热泵制热是利用制冷系统的压缩冷凝器来加热室内空气。空调器在制冷工作时，低压制冷剂液体在蒸发器内蒸发吸热而高温高压制冷剂在冷凝器内放热冷凝。</p><p>热泵制热是通过电磁换向，将制冷系统的吸排气管位置对换。</p><p>原来制冷工作蒸发器的室内盘管变成制热时的冷凝器，这样制冷系统在室外吸热向室内放热，实现制热的目的</p><h2>4. 地热制冷原理是什么</h2><p>地源热泵是一种利用地下浅层地热资源进行制冷和供暖的空调系统，地源热泵的运行工况非常稳定，夏季通过风机盘管制冷、冬季通过地暖管供暖，制冷采暖效果好，可以使室内温度常年保持在20-26℃。地源热泵在前期安装的时候比较复杂，后期应用可靠，维护较少。 </p><h2>5. 地热制冷原理图</h2><p>&nbsp;其实地暖制冷不是简单的在地暖管里走冷水就行了，还需要做大量的配套设计，比如需要做的墙体保温、屋面保温以及采用系统门窗的措施来减少房子的冷负荷，这样不需要太大的制冷量，我们就能让房子保持在设定的温度。</p><p>1. 为了防止地面结露以及增加舒适度，我们还需要配套的除湿通风系统来除去室内的全部潜热负荷和部分的显热负荷。</p><p>2. 另外，我们还需要设计独立的温湿度控制系统来保证整个房子的舒适度。</p><p>地暖只有在冬天的时候才能达到最好的效果，若想在夏天选用地暖，一是浪费电能，二是目前地暖制冷并不是很完善，如果使用不当会造成严重影响。</p><h2>6. 利用地热制冷</h2><p>有害,会使地下温度一年比一年低,热泵的工作效率也一年比一年差.地源热泵是一种利用地下浅层地热资源进行制冷和供暖的空调系统，地源热泵的运行工况非常稳定，夏季通过风机盘管制冷、冬季通过地暖管供暖，制冷采暖效果好，可以使室内温度常年保持在20-26℃。地源热泵在前期安装的时候比较复杂，后期应用可靠，维护较少。</p>