地源热泵三联供VS二联供
烈日炎炎似火烧,转眼间来到了酷热的夏季。
小编和大家一样,在炎热的夏天为了防止被晒出原形需要靠空调续命。
然而空调高昂的耗电量,着实令人心疼不已。
其实,有一种技术可以解决上述的难题,这就是地源热泵技术。
美国环境保护署(EPA)称地源热泵为最节能,最环保,最具成本效益的空气调节系统。
今天小编来带领大家认识一下地源热泵三联供系统和两联供系统。
一、定义
地源热泵系统(Ground-source Heat Pump System)指以岩土体、地下水或地表水为低温热源,由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。
二、三联供—二联供
现在的地源热泵主机技术有三合一(三联供)和二合一(二联供)两种类型,那么到底哪种类型的主机好呢?
如果单看表面,三合一(三联供)机组能够提供制热、制冷、热水,集三样舒适环境最主要的需求于一身,而二合一机组只能提供制冷和制热,似乎三合一机器(三联供)更胜一筹。
那么事实是否真的如此呢?
其实,三合一(三联供)的地源热泵主机和二合一(两联供)的地源热泵主机目前共同存在于地源热泵舒适环境系统这个大市场上,两种机型并存是有它的合理性的。
正如德国哲学家黑格尔所说的“存在即合理”;两款机型能够并存多年各占一部分市场份额,那是因为它们各自有各自的优缺点,谁也不能全面取代对方而成为市场的唯一宠儿。
三、三联供优点
三位一体机(三联供)的优点:
a.比二位一体机(二联供)技术更先进更节能;三位一体机(三联供)是在两位一体机(二联供)的基础上开发出来的,技术上更先进。
它采用双冷凝器多氟路循环的设计理念,从而具备了全热回收的功能,什么是全热回收呢?
简单来讲就是开空调时可以获得免费的生活热水!
从牛顿的基础物理学里我们知道能量是守恒的和不灭的,能量不会凭空消失,那么夏季制冷时房间里的热量去了哪里呢?
三位一体机(三联供)将房间里能量(热量)转化到了生活热水里面,这就是三位一体机(三联供)的全热回收功能,也是它更节能的原因之一。
b.三位一体机(三联供)更环保;三位一体机(三联供)由于集成了生活热水功能,而生活热水的温度要求一般在50℃以上;这就对冷媒产生了一定的要求,普通的非环保冷媒R22(氟利昂)是达不到这样的工况要求的,在热水温度接近50℃时就会由于膨胀过度产生高压致使地源热泵主机报警停机。
所以三位一体机(三联供)的冷媒必须是R410A、R407C、R134A等环保冷媒,这些冷媒可以在更高的温度下正常工作,可以满足三位一体机(三联供)的生活热水的工况要求。
c.运行工况和方式也决定了三位一体机(三联供)更节能。
三合一机器(三联供)运行热水功能时,源侧都是在地下土壤的温度(15℃)左右工况,同时采用热泵的方式利用逆诺卡的原理从地下高效提取热量放入生活热水中;这个方式制取生活热水的效率极高;cop值可达到4.5左右。
而二合一机器没有生活热水功能,生活热水需求要靠燃气热水器等其它热源来提供,燃气热水器是靠燃烧来供热,每大卡燃烧值的天然气燃烧后只有0.7-0.8大卡的热量能被生活热水吸收,如果转化为cop值的概念的话,其cop值只有0.7-0.8;由此巨大的cop值差距决定了地源热泵三位一体(三联供)在制备生活热水,尤其是在寒冷季制备生活热水时具有非常好的节能性能。
d.三位一体机(三联供)还有个明显的优点是有利于地源热泵地下换热器的均衡。
我国华东、华南、华中等广大地区都处于亚热带地区,从暖通专业的角度来看,这个区域的建筑物在一年四季的冷热需求是不均衡的,基本是冷需求大于热需求10%-30%;这就会造成地源热泵地下换热器的热堆积问题,所谓热堆积是指当建筑物冷负荷大热负荷小时,制冷时产生的废热会多于制热时产生的费冷,如果地源热泵地下换热器长时间处于这样的运行状态下,同时又没有足够的地下水流动来为地下换热器达到冷热均衡,那么地源热泵地下换热器的温度场就会朝着一个单一的方向发展,从而使地下换热器温度越来越高最后地源热泵系统制冷效率下降甚至频繁在制冷季中宕机。
三位一体机(三联供)的生活热水功能正是解决冷热需求不平衡,冷需求大于热需求问题的最佳方案,通过制备生活热水,减少向地下换热器输出的热量甚至直接从地下换热器中抽取热量减少地下换热器的热蓄积。
四、三联供缺点
三位一体机(三联供)的缺点:
系统组成较复杂;三位一体机(三联供)是在两位一体机(二联供)的基础上开发出来的,它采用双冷凝器多氟路循环的设计理念,这样的设计决定了整个系统部件要比二联供系统部件多;这样相比较二联供出现故障的概率肯定是稍微高些。
当然,随着这些年技术的进步和产品的发展,质量是越来越可靠,如WFI已是第四代产品了。
五、二联供优点
二位一体机(二联供)的优点:系统简单,运行可靠。
六、二联供缺点
二位一体机(二联供)的缺点:
a.节能性不如三位一体机(三联供)具体原因见前面章节的论述。
b.环保性能不如三位一体机(三联供),由于技术需求低,无高温热水工况的需求,故可采用普通的非环保冷媒R22(氟利昂)。
c.由于没有生活热水来均衡冷热负荷不平均的问题,故不利于地源热泵地下换热器的均衡,使用年限上肯定没有三联供更长久。
综上所述:
地源热泵(三联供)技术和(二联供)技术,各有优缺点。
没有谁有绝对的优势可以完全淘汰另一种产品。
但小编认为,从发展的角度来看,(三联供)代表着未来地源热泵技术的主趋势,随着部件质量的进一步完善和方案的完善,必然会形成(三联供)需求大于(二联供)。