暖通空调设计中地源热泵的运用

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暖通空调设计中地源热泵的运用

作者：李吉强

来源：《建材发展导向》2015年第01期

摘 要：地源热泵系统的能量来源于地下能源，通过发挥浅层岩体的储冷储热作用，实现对建筑物的供暖和制冷，被认为是目前可使用的对环境最友好、最有效的供热、供冷系统。文章结合工程案例对暖通空调设计中地源热泵问题进行了研究。 关键词：暖通空调；设计；地源热泵；运用

地表浅层地热资源（通常小于400米深）可以称之为地能，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地源热泵是利用这种低温位热能，作为热泵的供暖热源和空调的冷源，既可供热又可空调的系统。冬季，热泵把地表浅层中的热量“取”出来，供给室内采暖；夏季把室内热量取出来，释放到地表浅层中去。 1 地源热泵的原理及特点

地源热泵供暖空调系统主要分三部分：室外地能换热系统、热泵机组和室内空调末端系统。工作原理就是在地下埋设管道作为换热器，管道与热泵机组连接形成闭式环路，管道中有液体流动通过循环将热泵机组的凝结热通过管道散入地下（供冷工况），或从大地吸取热量供给热泵机组向建筑物供热（供热工况）。其中水源热泵机主要有两种形式：水—水式或水—空气式。三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递，水源热泵与地能之间换热介质为水，与建筑物空调末端换热介质可以是水或空气，系统的关键是大地换热器的设计和施工。地源热泵的特点有：

1.1 属于可再生能源利用技术。地表浅层好象一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能，比人类每年利用能量的500倍还多。这种近乎无限、不受地域、资源限制的低焓热能，是人类可以利用的清洁可再生能源。并且地能不象太阳能受气候的影响，也不象深层地热受资源和地质结构的限制。另外地源热泵冬季供暖时，同时对地能蓄存冷量，以备夏用，夏季空调时，又给地能蓄存热量，以备冬用。因此说地源热泵是可再生能源利用技术。

1.2 高效节能和低的运行费用。由于地源温度全年相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%，因此要节能和节省运行费用40%左右。

1.3 环境效益显著。既不破坏地下水资源，又无任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。