浅析地源热泵系统及其设计重点

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1、浅析地源热泵系统及其设计重点　　[摘要]地源热泵技术是一种利用可再生能源的节能技术，因为其受限条件较少，已经变成国内热泵产业中发展最快、最普及的一种形式，由于对地源热泵系统的应用研究、分析还再完善中，尤其是在实际工程设计、安装、运行管理中的不到位，在很大程度上都影响到了它的运行稳定性。　　[关键词]地源热泵系统优势设计重点　　[Abstract]Groundsourceheatpumptechnologyisakindofrenewableenergyandenergy-savingtechnology,becauseofitslimitedcondition

2、sless,hasbecomethedomesticheatpumpindustryinthedevelopmentofthefastest,themostpopularoneform,becauseofthegroundsourceheatpumpsystemapplicationresearch,analysisandimprovement,especiallyintheactualengineeringdesign,installation,operationandmanagementofdoesnotreachthedesignatedposition

3、,toalargeextentaffectsitsoperationstability.　　[Keyword]GroundsourceheatpumpsystemAdvantageDesignfocus　　　地源热泵技术是上世纪80年代奥地利人发明的，对于最大限度地利用自然环境的热量，节约电力和其他能源的消耗，做出了有益的尝试。随着近年来中国在节能和减排方面的日益重视，地源热泵技术在中国也出现了强劲的发展势头。地源热泵的最初产品用于别墅等高端住宅，近年来也大量用于大型公共建筑。　　地源热泵系统是一种以较低的运行费用向房屋建筑提供制冷、供暖和生活热水的中央空调系

4、统，系统具有明显的环保、节能优势。　　地表以下地层温度相对恒定，冬季比室外平均气温高出20℃，是很好的低温热源；夏季比室外气温平均低12℃，又是较好的散热体，且具有热容量大、可再生等特点。欧洲早在20世纪30年代，就将现代科技―热泵技术与地温相结合，创造性的发明并使用了地源热泵中央空调系统。由于地温相对恒定，地源热泵中央空调系统相对于空气源热泵约可节能40％。　　冬季系统吸收地下土壤中的低位热能并将其提高为高位热能对建筑物进行供暖，同时在地下土壤中贮存冷量，以备夏季制冷时用；夏季系统将建筑物内的热量转移到地下土壤中，从而达到建筑物夏季制冷的要求，同时在大地中贮

5、存热量，以备冬季使用。　　可再生能源利用技术　　地缘热泵是利用地球表面浅层地热资源作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源的一种形式。　　经济有效的节能技术　　地能或地表浅层地热资源的温度相对稳定，其这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%，设计安装良好的地源热泵，平均来说可以节约用户30～40%的供热制冷空调的运行费用。　　环境效益显著　　地源热泵的污染物排放与空气源热泵相比，相当于减少40%以上，与电供暖相比，相当于减少70%以上，系统运行没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放

6、燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。　　一机多用　　地源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统，可应用于各类建筑。　　系统维护费用低　　地源热泵非常耐用，它的机械运动部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安装在室内，从而避免了室外的恶劣气候，因此地源热泵是免维护空调供暖设备，节省了维护费用。当然，象任何事物一样，地源热泵也不是十全十美的，如其应用会受到不同地区、不同用户及国家能源政策、一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同。　　热响应实验　　《地源热泵系统工程技术规范》中要求，面积5000m2

7、以上的必须做热响实验，5000m2以下可以用一些常规估算方法，目前真正按规范进行热响实验的工程项目不多。　　冷热平衡　　寒冷地区应考虑地下土壤的热平衡问题，有些项目不做全年负荷计算，也不做全年放热量和吸热量的平衡计算，造成项目运行几年后出现问题。　　地埋管换热器的设计计算　　一般采用专用软件进行，应特别关注地埋管换热器的全软件，计算全年进、出口温度、土壤温度的全年变化。　　影响地埋管换热器设计的主要因素:　　(1)埋管区域岩土体的初始温度――必须通过现场测试取得平均值。　　(2)岩土体的导热系统。　　(3)回填料的导热系统。　　(4)地源热泵系统的负荷。　　(

8、5)传热介质与U型管内壁的对流换热系统