暖通节能中地源热泵技术的运用浅析

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1、暖通节能中地源热泵技术的运用浅析摘要：本文就新时期地源热泵供供热技术在城市建筑发展中的应用为论点，对地源热泵的工作原理以及分类进行了详细的阐述，并指出暖通节能设计中地源热泵技术的运用特点，仅供参考。关键词：地源热泵；工作原理；暖通空调；热泵系统：中图分类号：TV96文献标识码：A前言：据调查，目前，我国采暖与空调的能耗约占建筑总能耗的一半还多，炎夏季节很多电网高峰负荷估计有1/3用在制冷，导致很多地区用电极其紧张，拉闸限电经常发生。参考住房和城乡建设部2010年的调查状况，国内建筑运行能耗估计占全社会总能耗的30%,像国内新建建筑全方位执行节能标准，公共建筑能耗会降低一半，搞好建筑节能尤其是搞

2、好暖通空调的节能是目前必要之举。1•地源热泵的分类和工作原理1.1地源热泵的概念地源热泵系统为应用地下的岩土当作稳定的蓄热体，把地下浅层的热资源，经过少许的高位能源，把低温位能往高温位能转移，来达到冬季取热储冷的目的，夏季取冷储热的节能系统，为当前效率高、对环境最好的热水、取暖以及制冷系统之一，为经济效益、社会效益以及生态效益突出的公益技术，大家称之为二十一世纪的“绿色空调技术”。1.2地源热泵的分类参考地热源的类别和方式不一样，地源热泵能够分为以下三种：1.2.1土壤源热泵把大地当作热源，热泵的换热器埋在地下，和大地来作冷热交换。土壤源热泵系统主机一般选用水一水和热泵机组。参考地下热交换器的

3、安设模式，通常情况下分为垂直埋管、水平埋管以及蛇行埋管三种。1.2.2地下水热泵系统地下水热泵系统，为一类以水体当作低位热源，应用地下水式水源热泵机组给空调系统提供冷或热水，再经由空调末端设备来房间空气调节的系统模式。地下水热泵系统的优点为造价一般比土壤源热泵系统低，还有水井非常紧凑，不占用场地，技术也相当成熟，水井承包商也非常多。1.2.3地表水热泵系统地表水热泵系统一般有开路与闭路系统。地表水热泵系统的优点是相对造价低、泵耗能小、维修率不大和运行费用不多。在寒冷地带，开路系统并不好用，只有选用闭路系统。1.3.地源热泵的工作原理地源热泵供暖空调系统一般为三部分：室外地能换热系统、热泵机组以

4、及室内空调末端系统。工作机理便为在地下安设管道当作换热器，管道和热泵机组连接生成闭式环路，管道里面有液体流动经过循环把热泵机组的凝结热经过管道散进地下，或由大地吸收热量供给热泵机组往建筑物供热。2.地源热泵系统的特点和优势2.1地源热泵系统的特点2.1.1节能、高效地温通常情况下为169左右，多少高于地区平均温度1至2度，让热泵不管在制冷或制热工况中都位于高效率点。当地源热泵空调系统在供给100单位能量时，大部分的能量来自于土壤，30%的能量源于电力，用在把土壤里面的热量转移到屋内。和锅炉供热系统对比，锅炉供热仅仅把90%以上的电能转换为热量给用户应用，但是地源热泵空调系统的转换效率最大值能够

5、达到4.7,所以它一般比电锅炉加热节约三分之二还要多的电能。2.1.2节省建筑空间、便于运行管理地源热泵未设冷却塔和别的室外设备，不需要锅炉房、冷却塔和附属的煤场、渣场所的占用地，节约了大量的地皮,具有一定的经济效益，有助于改善外部环境外部。热泵机组质量稳定，没有很大的集中机组，不需要专人值守，在很大程度上降低维修和维护费用，能够实现机组单独计费，分户计量，有助于业主对系统的管理。1.1.3绿色、环保、无污染对于地源热泵空调系统，冬季用不着锅炉，没有燃烧产物排放，能在一定程度上降低温室气体的排放，不但对环境具有一定的保护作用，还遵守了《全球气候公约》。在夏季也是把热量传入地下，无一切气体向大气

6、排放，一旦获得普遍应用将能够在一定程度上减小温室效应，舒缓全球变暖的进度。2.2地源热泵系统的优势2.2.1地源热泵的社会效益国内的能源结构一般依靠矿物燃料，尤其是煤炭。矿物燃料燃烧后生成很多的污染物，位导致温室效益的关键元素。选取地源热泵可以在一定程度上降低一般供热和空调对大气的污染，为一个利国利民工程。2.2.2地源热泵的经济效益地源热泵系统能够达到对建筑物的供热与制冷的目的，还能够供生活热水，一机多用。一套系统能够代替以前的锅炉加制冷机的两套装置或系统。系统紧凑，不用锅炉房与冷却塔，省去了建筑空间，也有助于建筑的美观。不一个地区,不一样的地质状况，不一样的能源结构和价格等均会直接干扰到其

7、经济性。2.地源热泵在暖通空调应用中存在的问题然而，地源热泵也不是非常完美，一般还有些缺陷：初投资非常高，一般是钻孔费与地下埋管材料费特别高，估计占总投资一半还要多，另外需要占用相当的地下面积；安设工艺要求非常高，施工工期特别长，一旦设计与安装不恰当,将不易完全表现其优越性，无法获得应有的节能成效；易受到不一样地区、不一样用户及国家能源政策、燃料价格的干扰；冬夏季排取总热量一直就不平衡，让土壤年吸