浅析地源热泵技术的特点及应用

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1、浅析地源热泵技术的特点及应用　　摘要：地源热泵系统的能量来源于地下能源。它不向外界排放废气、废水、废渣,是一种理想的“绿色空调”,被认为是目前可使用的对环境最友好和最有效的供热、供冷系统。该系统无论严寒地区或热带地区均可应用本文探讨了地源热泵技术的特点及运用。　　关键词：地源热泵；技术；节能；应用　　中图分类号：文献标识码：A文章编号：　　地源热泵系统经过多年的研究，在技术上已经比较成熟，而且经过多次的示范实践，肯定其具有节约能源、性能稳定、清洁安全等优点，虽然其初投资比常规采暖空调系统大，但可以大大节省运行维护费用。据世界环保组织估计，设计安装良好的地源热泵，平均可节约用户30%～40%

2、的采暖空调运行费，因此它将成为大有发展前景的采暖空调技术。　　一、地源热泵技术的工作原理　　地源热泵技术是一种利用地球表面浅层的地热能资源进行供热、制冷的高效、节能、环保的系统。地源热泵通过输入少量的电能，实现低温热能向高温热能的转移。工作原理见图1，地热能在冬季作为热泵供热的热源；在夏季作为热泵制冷的热汇。即在冬季，把地热能中的热量“取”出来，提高温度后，向室内供给热量；夏季，把室内的热量“取”出来，“排放”到地下可缓解城市热岛效应，通常热泵消耗1kw的能量用户可以得到今5kw的热量或冷量。　　　1-压缩机;2-蒸发器;3-冷凝器;4-节流阀;5～12-阀门;13-风机盘管;14-埋地换

3、热器　　图1地源热泵技术的工作原理　　二、地源热泵系统的特点　　1、节能、高效　　地温一年四季基本恒定在16℃左右，略高于该地区平均温度1到2度，使得热泵无论在制冷或制热工况中均处于高效率点。地源热泵空调系统在提供100单位能量的时候，70%的能量来源于土壤，30%的能量来自电力，用于将土壤中的热量“搬运”至室内。与锅炉供热系统相比，锅炉供热只能将90%以上的电能或70―90%的燃料内能转换为热量供用户使用，而地源热泵空调系统的转换效率最高可达，因此它要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量，其运行费用仅为普通中央空调的50―60%。　　2、节省建筑空间、便于

4、运行管理地源热泵没有冷却塔和其它室外设备，省去了锅炉房、冷却塔及附属的煤场、渣场所占用的宝贵面积，节省了空间和地皮，产生附加经济效益，并改善了环境外部形象。热泵机组质量可靠，没有大型的集中机组，无需专人值守，大大减少维修、维护费用，可以实现机组独立计费，分户计量，方便业主对整个系统的管理。　　3、绿色、环保、无污染　　地源热泵空调系统在冬季供暖时，不需要锅炉，无燃烧产物排放，可大幅度降低温室气体的排放，既保护了环境，又可遵守《全球气候公约》。在夏季制冷时也是将热量转移到地下，没有任何气体排放到大气中，如果得到广泛应用将可以大大降低温室效应，减缓全球变暖的进程。　　4、低运行费用　　地源热泵

5、空调系统的高效节能特点，决定了它的低运行费用。其维修量极少，使用寿命和建筑物同期，折旧费和维修费也都大大低于传统空调。由于自动化程度高，无需专业人员操控。一般来说，地源热泵空调系统的供暖和制冷费用只相当于普通空调系统供暖和制冷费用的30―70%。　　5、应用灵活、安全可靠、用途广泛　　地源热泵空调系统灵活性强，―套地源热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水加热的三套装置或系统。可用于新建工程或扩建、改建工程，可逐步分期施工。热泵机组可灵活地安置在任何地方，节约空间。同时，地源热泵无储煤、储油罐等卫生及安全隐患。因此，地源热泵空调系统从严寒地区至热带地区均适用，可为办公楼、宾馆、

6、医院、饭店、商店、超市、幼儿园、别墅、居民小区等各类建筑物提供冷暖两用空调系统，并可同时提供生活热水　　三、地源热泵系统的优势　　1、地源热泵的社会效益　　我国的能源结构主要依靠矿物燃料，特别是煤炭。矿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因。采取地源热泵能够有效减少常规供热和空调对大气的污染，是一项利国利民的绿色工程。　　2、地源热泵的经济效益　　地源热泵系统可实现对建筑物的供热和制冷，还可供生活热水，一机多用。一套系统可以代替原来的锅炉加制冷机的两套装置或系统。系统紧凑，省去了锅炉房和冷却塔，节省建筑空间，也有利于建筑的美观。根据以往项目的经验，由于地源热泵运行费用低，增

7、加的初投资可在5～10年内收回，地源热泵系统在整个服务周期内的平均费用将低于传统的空调系统。同时，地源热泵空调系统的经济性取决于多种因素。不同地区，不同地质条件，不同能源结构及价格等都将直接影响到其经济性。　　三、地源热泵的工程设计应用　　1、关于地下水源开采、回灌和土壤换热器的比较　　近几年来地源热泵的部分形式是地下水源开采---回灌形式的水源热泵系统。这种形式面临的最大问题是回灌问题。华北、华东地区的地下水位下降，地