暖通空调节能中地源热泵技术的分析

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1、地源热泵专栏GROUNDSOURCEHEATPUMPCOLUMN暖通空调节能中地源热泵技术的分析潘红兵（南京高科置业有限公司，江苏南京210046）摘要：本文对地源热泵技术进行了分析，介绍了地源热泵的原理，分析了地源热泵的优点及存在的问题，并对如何充分运用地源热泵技术，实现暖通空调的节能提出了具有可操作性的建议。关键词：地源热泵；暖通空调；工作原理工作原理就是在地下埋设管道作为换热器，管道与热泵机引言组连接形成闭式环路，管道中有液体流动通过循环将热泵目前，随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，机组的凝结热通过管道散入地下（

2、供冷工况），或从大地吸高效环保节能的供热和制冷空调已成为城镇居民的基本生活取热量供给热泵机组向建筑物供热（供热工况）。其中水源需求。现在充分利用浅层地能已经成为建筑工程中暖通空调热泵机主要有两种形式：水—水式或水—空气式。三个系节能的重要标志，作为进行转换取暖或制冷的新型清洁能源，统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递，水源热泵与地源热泵技术正在广泛应用于我国暖通空调领域，它基本不地能之间的换热介质为水，与建筑物空调末端的换热介质受地域和气候的影响，较传统能源更为经济节能、清洁高效。可以是水或空气，系统的关键是大地换热器的设

3、计和施工。图1我国能源消耗情况图3地源热泵工作原理示意图1地源热泵的的概念及工作原理2地源热泵系统的优势1.1地源热泵的概念2.1地源热泵的社会效益地源热泵系统是利用地下的岩土作为稳定的蓄热体，我国的能源结构主要依靠矿物燃料特别是煤炭。矿将地下浅层的热资源（也称热能）通过少量的高位能源（如物燃料燃烧后产生的大量污染物是造成温室效益的主要原电能），将低温位能向高温位能转移，以实现冬季取热储冷、因，采取地源热泵能够有效减少常规供热和空调对大气的夏季取冷储热的高效节能系统。它是目前效率高，对环境污染，是一项利国利民的绿色工程。最有

4、利的热水、取暖和制冷系统之一，属于经济效益、社2.2地源热泵的经济效益会效益和生态效益显著的社会公益技术，被称为21世纪地源热泵系统可实现对建筑物的供热和制冷，还可供的“绿色空调技术”。生活热水，一机多用。一套系统可以代替原来的锅炉加制1.2地源热泵的工作原理冷机的两套装置或系统。系统紧凑，省去了锅炉房和冷却塔，地源热泵供暖空调系统主要分三部分：节省建筑空间，也有利于建筑的美观。根据以往项目的经室外地能换热系统、热泵机组和室内空调末端系统。验，由于地源热泵运行费用低，增加的初投资可在5～102013年第3期建筑建材装饰115

5、地源热泵专栏GROUNDSOURCEHEATPUMPCOLUMN年（年限有待考证）内收回，地源热泵系统在整个服务周中重要的依据。热物性参数的准确可保证设计的可靠，确期内的平均费用将低于传统的空调系统。同时，地源热泵保不会出现负荷不足或规模过大的情况，造成浪费。确定空调系统的经济性取决于多种因素，不同地区、不同地质岩土热物性参数传统的方法是用钻孔取出的样本分析周围条件、不同能源结构及价格等都将直接影响到其经济性。的地质结构，再通过查阅相关资料确定导热系数的范围，况且地下地质结构复杂，影响土壤导热系数的因素诸多，3地源热泵在暖通

6、空调应用中存在的问题导致计算的地埋管长度有时相差很大。另外，钻孔深度，当然，地源热泵也并非十全十美，主要存在以下不足：U形管的管材、埋管方式以及回填工艺对土壤换热器的换初投资比较高，主要是钻孔费和地下埋管材料费较高，约占热能力都有影响。为了更准确地为设计者提供可靠的设计总投资的一半以上，同时需要占用一定的地下面积；安装工依据，可制造一个井口测试设备，将按正确的工艺完成的艺要求较高，施工工期较长，如果设计和安装不合理，将难独立的单孔换热器接到一个恒温、恒流的循环热源中，测以充分体现其优越性，收不到应有的节能效果；易受到不同量记

7、录环路中水的流量、进出水的温度、运行时间等相关地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响；冬夏季数据，用这些数据反推出每延米孔深的换热量W/M或每排取总热量存在不平衡性，使得土壤年吸、释热量不平衡，延米管长的换热量W/M。连续多年运行后易造成热泵机组运行效率下降；采用地下水4.3热泵机组的选择的利用方式会受到当地地下水资源的制约，易导致地下水氧机组的选择必须是地源热泵的专用机组。目前市场上化，产生一系列的水文地质化学变化、生物变化等问题。大部分使用者将地源热泵、水源热泵、水环热泵和冷水机组混为一体，因此在选型时一定要注明使

8、用条件。地源热泵机4地源热泵中央空调系统的设计组的实际运行工况是：夏季制冷工况，蒸发器冷冻水的进水地源热泵中央空调是一个完整的系统工程，专业化的温度在12～7℃，冷凝器冷却水的进出水在25～30℃；冬设计和施工确保了空调系统的舒适感和科学性，要想体现季制热工况，蒸发器的进出循环水平均温度8