探讨地源热泵的应用及发展前景.pdf

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1、地源热泵专栏GROUNDSOURCEHEATPUMPCOLUMN探讨地源热泵的应用及发展前景王寅（天津市建筑设计院，天津300074）摘要：本文介绍了地源热泵系统的发展与研究情况，通过对地源热泵系统进行分类，阐述了其优缺点及其应用范围，提出了地源热泵节能效果及使用意义，分析了我国发展地源热泵产业发展的有利条件。关键词：地源热泵；分类；应用；发展前景境效益显著，系统利用可再生能源，可以用在居民区，没前言有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，且不需要远距离输送地源热泵系统（Groundsourceheatpumpsystems）是由热量，地源热泵系统可供暖、空调和生活

2、热水，单机多用，室外地能换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系一套系统可替换原来的锅炉加空调两套系统，此外系统运统三部分组成的供热空调系统。三个系统之间靠水或空气行时间长，设备紧凑，节省空间，维护费用低。换热介质进行热量的传递，水源热泵与大地之间换热介质1地源热泵的分类为水，与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气，如图l所示。地源热泵系统按所利用地能的不同形式可分为三种系统：以利用土壤作为冷热源的系统称为地下耦合热泵系统，又称为土壤源热泵系统（Ground—coupledheatpumpsystems）；系统的冷热源为浅层岩土，系统通过地埋管换热器与

3、浅层岩土进行热交换，目前我国运行可靠安全稳定的土壤源热泵系统为第二环路土壤耦合热泵系统。以利用地下水为冷热源的热泵系统称为地下水热泵系统（Groundwaterheatpumps），地下水热泵系统根据回灌方式不同，分为同井回灌地下水源热泵系统和异井回灌地下水源热泵系统，系统通过抽取地下水与水源热泵换图l地源热泵系统运行示意图热器换热，换热后的水再回灌到地下，进行一步换热。以在中国，暖通空调能耗占建筑能耗的65％，以建筑利用地表水为冷热源的系统称为地表水热泵系统（Surface—能耗占总能耗的35％计算，暖通空调能耗占全国总能耗waterheatpumps），

4、地表水热泵系统通过潜在水面以下的、多的比例高达22.75％，目前我国单位建筑面积空调采暖能重并联的塑料管组成地下水热交换器与地表水进行热交换。耗相当于气候条件相近发达国家的2.3倍，而能源利用率2地源热泵优缺点比发达国家低10个百分点，节能潜力巨大。因此，大规模使用低品位可再生能源为建筑提供供暖空调用能是具有2.1土壤源热泵优缺点重要意义的战略举措。地源热泵技术作为利用低品位可再土壤热源热泵的主要优点有：节能效果明显，可比空生技术的一种，在实际运用方面具有明显优势。地能的温气源热泵系统节能约20％；埋地换热器不需要除霜，减度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温

5、度高，夏季比环少了冬季除霜的能耗；由于土壤具有较好的蓄热性能，可境空气温度低，这种温度特性使得地源热泵与传统空调系与太阳能联用改善冬季运行条件；埋地换热器在地下静态统相比冬季运行时的蒸发温度高，夏季运行时的冷凝温度地吸放热，减小了空调系统对地面空气的热及噪声的污染，要低，比传统空调系统COP要高40％。地源热泵技术环同时土壤源热泵系统相对于地下水热泵系统、地表水热泵2013年第3期建筑建材装饰131地源热泵专栏GROUNDSOURCEHEATPUMPCOLUMN系统而言，不受地下水量的影响，对地下水没有任何污染能，有助于解决好建筑能源供应问题，降低建筑能耗。

6、和破坏作用，而且运行稳定可靠。尤其对于目前我国水资4环境保护和资源利用效益分析源污染严重及淡水资源短缺的情况，土壤源热泵系统的发展及应用深受各个地方企业及政府的好评。从目前已有的随着我们环保意识的不断加大，我们需要呼吸新鲜空使用情况分析，它的主要缺点是：埋地换热器受土壤性质气，需要好的水利资源、好的原生态环境，然而我们的城影响较大；连续运行时，热泵的冷凝温度或蒸发温度受土市却无奈地被列入了世界上污染严重的城市行列。北方城壤温度变化的影响而发生波动；土壤导热系数小而使埋地市冬季供暖和汽车尾气污染成为大气的首要污染源。大量换热器的持续吸热速率仅为20—40Wm-

7、2，一般吸热速率采用清洁能源、降低能源结构中煤炭的比重正在成为实现为25Wm-2，导致埋地换热器的面积较大，如平面布置的大气污染治理目标的根本措施。地源热泵系统的环保优势埋地换热器的面积约为房间面积的2倍左右。是这样实现的：以电为动力，进行冷热流体的封闭循环，2.2地下水热泵系统优缺点实现零排放。整个运行过程无燃烧，不排放任何气态、同地下水热泵系统简便易行，水井占地面积小，综合造价态、液态污染物。采用浅层地能+电的方式替代燃煤，用低，可以满足大面积建筑物的供暖空调的要求，地下水温度1/4的电力就可以完全达到电代替煤的环保效果。以应用随季节气温的波动很小，特别

8、是深井水的水温常年基本不变，1000万平方米为例，可