地源热泵技术在暖通空调节能中应用探究

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1、地源热泵技术在暖通空调节能中应用探究　　摘要：我国的地域非常宽广，蕴藏着丰富的地能资源，我国应该因地制宜采用相对不同的方式进行采取，在采取的同时要保证其生态平衡，同时还要克服传统热泵空调技术的局限。本文根据作者多年来的工作经验，并结合实际工程案例，对地源热泵技术在暖通空调节能领域的运用进行了探讨。关键词：地源热泵暖通空调节能应用中图分类号：TM08文献标识码：A文章编号：随着我国能源紧缺与环境问题的加重，利用地源热泵技术解决供暖、制冷将会成为我国的一种趋势，近年来，该技术在全世界每年都以20%的速度在增长，其原因不仅是其环保，更是因为和常规的供暖技术产

2、品相比，更节省了50%-60%，是节能的开发方向。1.地源热泵系统的性能特点1.1高效节能。据资料显示，地表1.5米以下岩土温度全年保持10℃～25℃，相应经过换热后仍可以保证热泵机组循环冷却水温度冬季达到10～15℃，冬季地埋管换热器内的介质温度比环境空气温度高，热泵循环的蒸发温度提高，COP提高；夏季冷却水温度达到622～26℃，比环境温度要低，机组冷凝温度低，机组效率提高。过渡季节，水温较高只需要提供给高温热泵制取生活热水，效率远高于燃气热水锅炉的热效率（0.8～0.9）。1.2环境效益显著，安全性高。虽然机组本身也采用制冷剂，但其充灌量比常规的

3、空调装置减少25%左右，而且机组出厂前就充灌制冷剂并整装密封好，制冷剂泄漏的几率大大减小。机组使用的是电能，电能本身为一种清洁的能源。地源热泵系统的能量来源于自然能源，不破坏水资源，没有污染、地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少38%以上，与电供暖相比，相当于减少70%以上，没有燃烧，排烟等，它不向外界排放任何废气、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。1.3地源热泵属于可再生能源利用技术。地埋管地源热泵系统就是利用地下浅层土壤蕴藏的能量，通过地下埋管管内的循环介质与岩土体进行闭式

4、热交换达到供冷供热目的。夏季通过热泵将建筑内的热量转移到地下，对建筑进行降温；冬季通过热泵将大地中的低位热能提高品位对建筑供暖。地埋管式热泵系统是将岩土作为蓄热体，进行冬夏热量互换的供暖空调系统。夏季蓄积来自空调系统的热量，冬季将这部分热量置换出来用作采暖。综上所述，地埋管式热泵系统是一种可持续发展的建筑节能新技术。61.4运行可靠。在地表以下一定深度岩土的温度基本恒定，它不受大气环境温度的影响，因此这种地源热泵系统的效率比空气源热泵的效率要高，热泵冷却水供、回水的温度一年四季相对稳定（10～25℃），其波动的范围远远小于空气温度（3～37℃）的变动。

5、夏季岩土层作为空调的冷源，冬季作为空调的热源，利用岩层温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定。1.5可以多地点建造，不受到建造的影响，可以一机两用，即可供暖，又可以供冷，全年冷热供应，无论严寒地区或热带地区均可应用，大大降低了电能的消耗，节能效果显著，并且节省投资和占地。2.工程应用实例本工程是某大型别墅地源热泵和冷暖底板空调的系统工程，采用φ25×2．3型的铝塑复合管作为竖直地埋管，埋设的方式为U6型管并联。设计的钻孔深度为六十五米，孔径为11厘米，孔间距为三米，在地面上将对埋管进行连接试压，在合格之后将其放至六十五米的空深处。取65W/m作

6、为单U型管地下换热器单孔换热量，并钻三十九个孔。地下埋管的总长度为4690米，再加一部分水平管线，管道的总长为6920米，室内管采用管径φ20的PEX管，采用双回型的方式来铺设室内地板水管。管间距的平均值为20厘米，在管间下垫1.2厘米的苯板实现保温，而且在苯板表面存在一层铝箔；测点的布置情况为：将热电偶布置在热泵的用户侧和水源侧的进水口和出水口，实现对水源侧和用户从进出水温的测试。将热电偶布置在标号为6*、22*、23*以及37*地埋管竖井的管壁，位置分别在55、45、35、25、10、1米的深处，对土壤温度变化的情况进行测试，每隔十分对电表的数据进

7、行读取，主要是对主机、用户侧水泵以及水源侧的耗电量进行读取，用温湿度制动记录仪对室内的温度进行测试，测试高度分别为：0.2、1.7和2.5米。每隔半个小时用辐射温度枪采集一次各壁面的温度数据。由于冷暖负荷比较大，为了起到膨胀水箱和蓄能作用，可以制作一个小型的及水箱。在夏季由于高峰期的负荷较大，室内侧的风机盘管和地板辐射共同供冷，在冬季由地板辐射单独承担负荷；要规划好灌浆池之后再进行地下埋管打孔，在钻孔时会有泥浆产生，可以用这些泥浆作为回填物。在施工过程中要就近使用资源，用一个储水池将用过的水储存起来以便重复利用。在室外温度为十三摄氏度时，当主机运行稳定

8、时，用户侧进出水的温差为8.50C，地源侧进出水的温差为3.50C；对六十五米地埋管换热器上面