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当我还是个在加利福尼亚高沙漠地区长大的孩子时,我清楚地记得,我希望夏天的一些炽热的热量可以储存在某种类型的热电池中,以便在冬天使用。在沙漠中,夜间的温度通常是个位数,尤其是在冬天。
地热暖通空调系统最显著的特点之一就是实现了这一概念。
地热解决了其他太阳能技术面临的最大挑战之一。也许你不知道,地热是一种太阳能发电技术;它利用储存在地球上的原始btu形式的太阳能。地球吸收了50%的太阳能,并将其储存在地下。地球就是太阳能电池,在我们最需要的时候储存能量。
在美国的大多数地方,我们要么有一个平衡的(制冷和供暖季节),要么有一个以供暖为主的建筑暖通空调负荷。这对那些使用闭环地热热泵是有利的。整个夏天,你的热泵都在从建筑物中吸收热量(以产生冷却效果或“空调”),并将其泵入地下。地球有一定程度的散热能力,但相当多的热能留在地面循环周围,实际上“储存”了更多的热能以备冬季使用。这种效应我们称之为“热滑翔”。当冬季到来时,地面温度可能比正常情况下的自然温度高10度,而这些能量可以用于提取以帮助加热。
在冬季,环流吸收热量,通常会使环流场周围的温度比正常温度低一些。正如你所看到的,这是一个很大的优势,因为我们开始进入夏季,需要冷却效果。
所有这些都是一种有用的储热手段。如果你是在一个凉爽的气候中,或者你的建筑有显著的内部热量增益,它可能会带来一些挑战。在没有任何缓解措施的情况下充当热汇则是另一种挑战。热滑动(接地回路温度的增加)对闭环应用来说是一个挑战。
幸运的是,我们发现炎热潮湿的气候通常有丰富的含水层。这些是更好的散热器(用于冷却主要建筑)比一个封闭的循环场。“V级热交换”地热系统的工程已经成为一门精确的科学,如果做得好,会产生非常好的效果。
与闭环设计一样,V级热交换或“泵到再注入”系统也遵循一定的设计标准,特别是在大型应用中。在闭环系统中,设计软件依赖于准确的数据输入。诸如地球的热导率等信息应进行现场测试,以帮助设计人员确定每吨容量的井眼长度。对于泵回注,测试井眼可以获得大量数据,这些数据有助于确定水质、泵的放置深度、注水井标准等。
体积经济是我们与更大的冷却主导系统的盟友。随着吨位容量的增加,每吨成本可以下降。我在很多情况下工作过,在这些情况下,泵注入地热资源的成本最终与一个高质量的冷却塔的成本差不多。
在苏塞克斯郡应急行动中心,该郡通过安装冗余泵和注入井,达到了Needs+1状态。但我们甚至更进一步,在建筑物外放置应急连接,用于应急冷却塔或干冷却器。它们看起来像消防部门的连接,并增加了911操作中心所需的安全级别。
地热源HVAC系统为您打开了一个全新的能源安全世界,您可以为您的客户提供:
地热热泵(GHP)是一种自成一体的设备,具有工厂密封的制冷剂系统。可逆冷却器提供了从丰富的能源/汇的加热和冷却选项:地球。
有了地热供暖和制冷系统,你就有了另一种销售工具,可以为你的客户提供更多的选择。屋顶被清理干净,冷凝器被变成了和平的休息区域。由于联邦和地方的税收抵免以及最高的能源效率,地热系统成为一个容易的销售机会。
地热是一种主流技术;为什么不让你自己和你的客户享受一下地热热泵的好处呢?你可以通过访问来加入“2015地热日”的行列www.GeothermalDay.com.全国地热日旨在提高人们对地热能的环境和经济效益及其在建设清洁和安全能源未来中的重要作用的认识。使用# GeoDay2015。
本文中关于V级热交换的大部分信息来自McGraw-Hill Professional的“现代地热暖通空调工程和控制应用”。
Jay蛋是地热暖通空调系统的顾问和设计师,也是两本书和几篇关于这个主题的文章的作者。他是EggGeothermal的创始人,专注于地热咨询、工程和承包技术。可以联系到他jayegg.geo@gmail.com.