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1、地源热泵空调系统简介一、地源热泵的特点二、地源热泵系统介绍三、地源热泵国内外发展近况23一、地源热泵空调的主要特点1. 地源热泵原理地埋远利用大地作为热泵系统的热源的技术，可以称之为“地源热泵”，或 管地源热泵”。由于较深的地层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度， 高于冬季的室外温度，又低于夏季的室外温度。因此地源热泵可克服空气源热 泵的技术障碍，且效率大大提高。此外，冬季通过热泵把大地中的热量升高温 度后对建筑供热，同时使大地中的温度降低，即蓄存了冷量，可供夏季使用； 夏季通过热泵把建筑物中的热量传输给大地，对建筑物降温，同时在大地中蓄 存热量以供冬季使用。这样在地源热泵系统中大地起到了
2、蓄能器的作用，进一 步提高了空调系统全年的能源利用效率。2. 地源热泵空调的主要优点：节能：性能系数较高，节省运行费用 2550%;环保：减少CO2非量，不向室外排热，不用地下水；可持续发展：热量冬取夏蓄，利用可再生能源；无室外机：设备室内、地下布置，不影响建筑外观，使用寿命长；冷暖兼用：均衡用电负荷，节省建筑空间。灵活：控制灵活使用方便，能分区，分段或按房间供冷暖，可独立计费。 维护费用低：可靠性高，系统简单，维护量少。3. 地源热泵空调的主要不足：初投资较高，需要地下埋管空间。地埋管的面积约为空调面积的三分之一 到五分之一二、地源热泵系统介绍地源热泵是以大地为冷热源，通过埋入地下的管路与大
3、地进行冷热交换， 实现建筑空调和热水供应的目的，是一种以较低的费用向房屋供暖、供冷和加 热生活热水的优异空调系统。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。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空 调的冷源，即在冬季，把地能中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采 暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去。通常地源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量。 与锅炉（电、燃料）供热系统相 比，锅炉供热只能将90%以上的电能或7090%勺燃料内能为热量，供用户使用， 因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分 之一以上的
4、能量；由于地源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为1025C,其制冷、制热系数可达3.54.4 ,与传统的空气源热泵相比，要高出40%左右, 其运行费用为普通中央空调的 5060%。因此，近十几年来，地源热泵空调系 统在北美如美国、加拿大及中、北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展, 中国的地源热泵市场也日趋活跃， 可以预计，该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。高能效比 COP直（免费的自然能源）消耗的电能 2.91kW即2,500大卡（25%）5#吸收的地下土壤热量 7,500大卡热泵机组 性能系数COP=4供热量10,000大卡 (100%)（75%）节能冬季运行时，COP勺
5、为4,即投入1KW电能，可得到4KW左右的热能，夏季运行 时，COP可达到投入1KW电能，可得到4KW以上的冷量，能源利用效率为电采 暖方式的3-4倍；并且埋管热交换器不需要除霜，减少了结霜和除霜的能耗。 它要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的 能量，运行费用为各种米暖设备的 40-60%冷热能量系统平衡功能对于较大型的建筑物，如大型商场、办公大楼或娱乐场所来说，由于建筑物内 外区及各区域之间的要求负荷不同，特别是在春秋季节，有时可能在同一时间 段，某一个区域需要制冷而在另一区则需要供暖，采用DISMY地源热泵系统，可使不同区域之间首先进行能量的匹配和平衡，此时循
6、环系统可能无须或减少 从冷热源中吸收或放出热量，因而达到最大的节能效果。高效地温一年四季基本恒定，略高于该地区的年空气平均温度，使得热泵无论在制 冷或制热工况中均处于高效率点。环保供热时省去了锅炉房系统，没有燃烧过程，避免了排烟污染，供冷时省去了冷 却塔，避免了冷却塔噪音及霉菌污染。在冬季供暖时，不需要锅炉，无燃烧产 物排放，可大幅度降低温室气体的排放，既保护了环境，在夏季制冷时又将热量 转移到地下，没有任何气体排放到大气中。节省运行费用系统的高效率，压缩机的低功耗，使运行费用大幅减少，地源热泵系统的供暖和制冷费用只相当于普通技术供暖和制冷费用的40-60% 节省占地空间省去了冷却塔、锅炉房及
7、与之配套的煤场和渣场，节约了土地资源，产生附加 经济效益，并改善了建筑物的外部形象。安全无燃烧设备，从而不存在爆炸、燃烧的隐患。再生能源，永无枯竭地源热泵从浅层常温土壤中取热或向其排热，浅层土壤之热能来源于太阳能， 它永无枯竭，是一种可再生能源。所以，当使用地源热泵时，其土壤热源可自 行补充，持续使用，不存在资源枯竭问题。而且土壤有较好的蓄热性能，冬季 通过热泵将大地中的低位热能提高对建筑供暖，同时蓄存冷量，以备夏用；夏 季通过热泵将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温，同时蓄存热量，以 备冬用，保证了大地热量的平衡。寿命长地源热泵户式中央空调的设备性能稳定，系统寿命可达20年，地埋管换热器
8、寿命更可达40-50年。分户计量容易实现分户计量，计费方式合理。一机多用地源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换 原来的锅炉加空调的两套装置或系统；可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等 建筑，更适合于上区住宅的采暖、空调。此外，机组使用寿命长，均在15年以上；机组紧凑、节省空间；维护费用低；自动控制程度高，可无人值守三、地源热泵国内外发展近况地源热泵的历史可以追朔到1912年瑞士的一个专利，而地源热泵真正意义 的商业应用也只有近十几年的历史。如美国，截止1985年全国共有14,000台地源热泵，而1997年就安装了 45, 000台，到目前为止已安装了 400, 00
9、0台, 而且每年以10%的速度稳步增长。1998年美国商业建筑中地源热泵系统已占空 调总保有量的19%，其中有新建筑中占30%。美国地源热泵工业已经成立了由 美国能源部、环保署、爱迪逊电力研究所及众多地源热泵厂家组成的美国地源 热泵协会，该协会在近年中将投入一亿美元从事开发、研究和推广工作。美国 计划到2001年达到每年安装40万台地源热泵的目标，届时将降低温室气体排 放1百万吨，相当于减少50万辆汽车的污染物排放或种植树1百万英亩，年节 约能源费用达4.2亿美元，此后，每年节约能源费用再增加1.7亿美元。与美国的地源热泵发展有所不同，中、北欧如瑞典、瑞士、奥地利、德国等国家主 要利用浅层地热
10、资源，地下土壤埋盘管（埋深 400米深）的地源热泵，用于室 内地板辐射供暖及提供生活热水。 据1999年的统计，为家用的供热装置中，地 源热泵所占比例，瑞士为96%，奥地利为38%，丹麦为27%。美国特别看好 中国市场，美国能源部和中国科技部于 1997年11月签署了中美能源效率及可 再生能源合作议定书，其中主要内容之一是“地源热泵”，该项目拟在中国的 北京、杭州和广州3个城市各建一座采用地源热泵供暖空调的商业建筑，以推 广运用这种“绿色技术”，缓解中国对煤炭和石油的依赖程度，从而达到能源 资源多元化的目的。与此同时，科技部委托的中国企业公司将美国的地源热泵 技术及设备引进中国市场，这将促进我国地源热泵的市场化、产业化的发展， 并使我国地源热泵的研究开发尽快跟上国际潮流。我国的地源热泵事业近几年 已开始起步，而且发展势头看好。天津大学、清华大学分别与有关企业结成产 学研联合体开发出中国品牌的地源热泵系统，已建成数个示范工程，越来越多 的中国用户开始熟悉地源热泵，并对其应用产生了浓厚的兴趣，可以预计中国 的地源热泵市场前景广阔。9