樓主: trektaiwan

其實.最佳效率的制冷制熱計劃是使用地源熱泵 [複製鏈接]

祥爸爸

新手上路

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發表於 2010-8-24 12:08:40 |只看該作者.....

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土肉桂

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發表於 2010-8-24 14:42:17 |只看該作者.....

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2年前我在重新規劃180人宿舍熱水系統時，曾經仔細研究過各種熱水系統方式，也找廠商實際討論過，以下提供心得供參考：
太陽能熱水系統在日照充足時最不耗用能源，它的問題在於日不足時(如陰天)則需耗用大量其它能源做為輔助加熱，若地區水質礦物質較多時加熱鰭片會阻塞(可用真空管材質或以熱交換方式解決)。
熱泵為很成熟技術基本原理為氣體動力論，原理類似市面上冷氣機的冷暖器型(只比單冷型加1個膨脹閥)；為何它較省電原因如下，一般電熱器加熱使溫度升高純粹靠電能，熱泵運作為A.室溫下以壓縮機將冷媒加壓(依氣體動力論此過程中放熱)，此時以此熱量加熱水源。B.在膨脹閥讓冷媒膨脹(依氣體動力論此過程中吸熱)，此時即我們一般使用的冷氣來源。C.讓冷媒吸收大氣熱量上升至室溫。再重複上述ABC步驟；由上述可得知一部分熱量來源為四周大氣，故較省電且AB步驟的冷熱皆可導入使用。但是它的問題在於加熱較慢需一段時間，且若大氣溫度較低時(如冬天室溫10度以下)，溫度提升更難，故需加輔助加熱系統。
故結論如下，南部日照充足適合太陽能熱水系統，北部適合熱泵熱水系統，但若同時需冷暖系統時亦適合熱泵熱水系統。
我服務單位的熱水系統最後以強制循環式太陽能熱水系統(吸熱板內為RO水循環再進行熱交換方式)，輔助加熱系統為鍋爐方式(熱泵加熱太慢)；個人家中則為自然循環式太陽能熱水系統(我位置在南部)。
站上大哥提到的地熱方式為將通風管路歧管埋入地下約10公尺(此位置可保持20多度恆溫)，再以鼓風機吸入，此時通過地下歧管的空氣即可冬暖夏涼，再以此空氣做為空調即不需浪費驅動壓縮機電力，國外蠻多環保建築曾採用，我正在鼓動1個做建築公司的朋友做試驗，若有成果再向各位報告。

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rightway

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發表於 2010-8-24 17:50:51 |只看該作者.....

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22# 土肉桂
感謝土肉桂大的說明，期待成果分享!!

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trektaiwan

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發表於 2010-8-25 00:03:41 |只看該作者.....

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地源熱泵在概念上是將熱泵設備結合地底適用溫度來做散冷或散熱.
而熱泵是一種很簡單的架構,一邊產生冷,一邊產生熱,要怎麼應用都悉聽尊便.

為何要挖兩口井...這是水源熱泵的應用之一.
地底井水的溫度通常較恒一,取一口井的適溫水來取熱或取冷,再灌入另一口井回填到地底,則其溫度又會回復至其原來溫度.
過程中乃藉用大地來進行熱交換而已.

而為何要使用熱泵,因為熱泵才能創造更好效率.
如果抽地底風上來交換屋內空氣趕走熱氣或低溫也是可以
但用與不用熱泵,其效率不同,耗能也不同.
比如說,地底抽來的風若在20度,與室內32度要多少交換量才夠,
而多少交換量,需要多少馬力的抽風設備等等....
如果採用適量的熱泵設備,透過冷媒密閉管路間做功,
讓室內風機將5度或10度或15度冷進入室內,其交換時間就更短.

所以熱泵架構是很單純的,在應用上有空氣交換,水源交換,地源交換等多種方式
而為何說最佳效率或較佳效率是採地源呢?
因為人性為本,人感覺在20-25度的溫度中最舒適,而在空氣,水源,土地裡
可以採到一年四季較不會變異的溫度就在土壤中.
所以若以效率而言,找到最佳溫度就有最佳效率.
但是要考慮的問題就很多

所以,台灣最方便的熱泵架構還是空氣源熱泵,
因為台灣的空氣溫度大約均溫在20度左右.
即使寒流一年中約20幾天10度所佔天數也不多.
要簡便的,考慮空氣源即可.
要玩有效率的,地源,水源熱泵的架構都可以考慮.

有些造景噴泉,也可以利用來散冷散熱哦...
熱泵是很好玩的.

-=-=- 灰狼老杜 -=-=-
http://3x3.tw

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trektaiwan

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發表於 2010-8-25 00:14:53 |只看該作者.....

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另外,熱泵不是不能快速製熱,主要是牽涉到功率大小
例如:
1馬力的熱泵每小時約75公升熱水,溫升35度
2馬力的熱泵每小時約140公升熱水,溫升35度
5馬力的熱泵每小時約380公升熱水,溫升35度
所以,要看多少熱水需求量,要在多少時間內完成便是.

太陽能是很乾淨的能源,但應用經驗上,不是很理想的熱水設備
主要是太陽大的時候,需熱水量不多,太陽小或陰天時,需熱水量又多起來了.
甚至很多人夏天不洗熱水,
而大熱天,太陽能動不動就把水加熱到七八十度,對管路及設備來說都不是好事

太陽能有諸多限制,如角度,面積,日照時數,地震,颱風等.要考慮的點比較多.
熱泵也不是最好,但相對來說已經很不錯了.
如果我一天要用1000公升的熱水,以此需求去設計太陽能跟熱泵的話
熱泵的建置費用還是較低的.而且空間比太陽能省太多了.

-=-=- 灰狼老杜 -=-=-
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