地源热泵的应用及发展前景探讨

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l 地源 热泵 的分类
地 源 热 泵 系 统 按 所 利 用 地 能 的不 同形
式可 分 为三 种 系统 : 用 土壤 作 为 冷热 源 以利 的 系统 称 为地 下 耦 合 热 泵 系统 又 称 为: t壤 源 热 泵 系 统 ( o n —ope h a u Grudcu l d et mp p
的供 暖 空调 的要求 , 下水 温度 随季 节气 温 地
的波 动很 小 , 别市深 井水 德 水温常 年基 本 特 不变 , 热泵 的运行 十分有 利 ,但是 地下 水 对
4 Wm.,一 般吸热 速率 为 2 0 2 5Wm一,导致 2 埋地 换热 器 的面 积较 大 , 如平 面 布置 的埋地
换热 器 的面积 约为房 间面 积 的 2倍 左右 。 2 2地 下水 热泵 系统 优 缺点 .
地下 水热 泵系统 简便 易行 , 水井 占地 面 积 小 , 合造 价低 , 以满 足 大面积 建筑物 综 可
发展 的有 利条 件 。


—jl 一
日 J I

组 成 的供热 空调 系统 。 个 系 统 之 间靠水 或 三 空 气 换热介 质进 行热 量 的传 递 , 源热泵 与 水 大 地 之 间换 热介 质 为水 , 建 筑 物 采 暖空 调 与 末 端 换热介 质可 以是 水或 空 气 , 图 l 示 。 如 所
地源热泵 的应用及 发展前景探 讨
李延涛
摘 要 : 绍 了地源 热泵 系统 的发 展与 研 究情 况, 过对 地源 热泵 系统 进 行 分 类 , 介 通 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
加 空 调两套 系统 , 外 系统运 行 时 间长 ,设 此
而言 , 受地 下水量 的影 响 , 地下水 没有 不 对
任 何污 染和破 坏作 用 ,而 且运 行稳 定可 靠 , 尤 其 对 于 目前 我 国水 资 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 。 目 从
s s ms;系 统 的冷 热 源 为 浅层 岩 土 , 系统 yt ) e 通 过 地埋 管换 热 器与 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 的热 泵 系 统称 为地 下 水 热泵 系 统( ru dwa r et u 地下 G o n a p mps eh ),
重 要 意义 的战略举 措 。
供 用 户使 用 , 此地源 热泵 要地源 热泵 是 一 因
种利 用地 下 浅层地 热资源 ( 也称 地 能 , 包括
地 源 热 泵 技 术作 为利 用 低 品 位 可再 生 技 术 的一种 , 实 际运用 方 面 具 有 明显优 势 : 在 地 能 的温 度 一年 四季 相 对 稳 定 , 季 比环 境 冬 空气温 度 高, 比环 境 空气 温 度低 , 夏季 这种温
地下水、上 : 壤或地表水等 ) 的既可供热又可 制冷 的高 效节 能空 调系 统 。 地源 热泵 通过输 入少量的高品位能源 ( 如电能) ,实现低温
位热 能 向高温 位转 移 。 在 中 国. 通 空 调 能 耗 占建 筑 能 耗 的 暖
度特性使得地源热泵与传统 空调系统相 比 冬季 行 时的蒸 发温度 高 , 夏季 运 行时 的冷凝 温 度 要低 , 比传 统 空调 系统 C OP要 高 4%, 0
壤 或地 表水 中, 时地 能为“ 此 冷源” 通 常地 。 源 热 泵 消 耗 lW 的 能量 ,用 户 可 以得 到 k 4 W 以上 的热量 或 冷量 。与锅 炉 ( k 电、燃 料 )供热 系 统相 比 ,锅 炉供 热只 能 将 9 % 0 以上 的 电能或 7  ̄ 9 %的燃 料 内能 为热量 , 0 0
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地源 热 泵技 术环 境 效益 显著 , 系统 利用 可再 生 能源 ,可 以用在 居 民 区 ,没有 燃烧 ,没有 排烟 ,也没 有废 弃物 , 不 需要远 距 离输送 且 热 量 , 源 热泵 系统 可供 暖 ,空调 和 生活热 地 水, 单机 多 用 , 套 系统 可替 换 原来 的锅 炉 一
6% ,以建筑 能耗 占总 能耗 的 3% 计算 , 5 5 暖通 空 调能耗 占全 国总 能 耗 的 比例 高达 2 . 2 7%, 目前 , 国单 位 建筑 面 积 空 调采 暖 能 5 我 耗相 当于气候 条件 相近 发 达 国家 的 23倍 , . 而 能源 利用 率 比发 达 国家 低 1 百分点 , O个 节 能潜 力 巨大 。因此 , 规 模 使 用 低 品位 可 大 再 生 能源 为 建筑 提供 供 暖 空 调 用 能, 是具有
前 已有 的使 用情 况分析 ,它 的主 要缺 点是 :
备 紧凑 ,节少 空 间 ,维 护 费用 低 。
埋 地换 热器 受土壤 性质 影 响较 大; 续运 行 连 时, 热泵 的冷 凝温度 或蒸 发温 度 受土壤温 度 变 化 的影 响而发 生波动 ; 土壤 导 热系数 小而
使 埋 地 换 热 器 的 持 续 吸 热 速 率 仅 为 2 — 0
地 源 热 泵 系 统 (Gru d suc et o n o re h a
p mpytms是 由室外地 能换 热系统 、 u ss ) e 水源 热 泵机 组 利 室 内采 暖 空调末 端系 统 三 部 分
图 l 地源 热泵 系统 运行 示意 图 冬 季 地源 热 泵将 地 能 中的热 量 取 出来 , 供 给 室 内采 暖 , 时 地能 为“ 此 热源 ”夏季地 源 : 热 泵 将室 内热量 取 出来 , 到 地下 水 、土 释放