地源熱泵空調係統係統形式及其優缺點

製冷快報訊：地源熱泵空調係統在我國還屬初級階段，需要因地製宜、統籌規劃、使用能量特點和水文地質條件相結合，逐步合理的推進地源熱泵空調技術，這樣才能有利於(yu) 優(you) 化能源結構，在環保的前提下，提高能源利用效率。以下就為(wei) 您詳細分析地源熱泵的係統形式及其優(you) 缺點。

　　形式：

　　1、水平式地源熱泵

　　通過水平埋置於(yu) 地表麵2～4以下的閉合換熱係統，它與(yu) 土壤進行冷熱交換。此種係統適合於(yu) 製冷供暖麵積較小的建築物，如別墅和小型單體(ti) 樓。該係統初投資和施工難度相對較小，但占地麵積較大。

　　2、垂直式地源熱泵

　　通過垂直鑽孔將閉合換熱係統埋置在50M～400M深的岩土體(ti) 與(yu) 土壤進行冷熱交換。此種係統適合於(yu) 製冷供暖麵積較大的建築物，周圍有一定的空地，如別墅和寫(xie) 字樓等。該係統初投資較高，施工難度相對較大，但占地麵積較小。

　　3、地表水式地源熱泵

　　地源熱泵機組通過布置在水底的閉合換熱係統與(yu) 江河、湖泊、海水等進行冷熱交換。此種係統適合於(yu) 中小製冷供暖麵積，臨(lin) 近水邊的建築物。它利用池水或湖水下穩定的溫度和顯著的散熱性，不需鑽井挖溝，初投資小。但需要建築物周圍有較深、較大的河流或水域。

　　4、地下水式地源熱泵

　　地源熱泵機組通過機組內(nei) 閉式循環係統經過換熱器與(yu) 由水泵抽取的深層地下水進行冷熱交換。地下水排回或通過加壓式泵注入地下水層中。此係統適合建築麵積大，周圍空地麵積有限的大型單體(ti) 建築和小型建築群落。

　　近幾年來，地能開發取得突破性進展。地球表麵水源和土壤是一個(ge) 巨大的集熱器，收集來自太陽48%的能量，比人類每年利用能量的500倍還多。按換熱載體(ti) 分區，地源熱泵空調主要有四種形式：一是地埋管地源熱泵；二是地下水地源熱泵；三是地表水地源熱泵（包括海水源，江湖河溪水或地表潛水）；四是混合式地源熱泵。

　　地表向下30～130米左右，一年四季的溫度是相對恒定的，一般在15～20℃左右。地源熱泵正是利用地能這一特性，通過消耗少量的電能，實現由低溫位向高溫位或由高溫位向低溫位的轉換，從(cong) 而充分地利用地能。在冬天把低位熱源中的熱量轉移到需要供熱或加溫的地方，在夏天可以將室內(nei) 的餘(yu) 熱轉移到低位熱源中，達到降溫或製冷的目的。

　　優(you) 缺點：

　　一、地源熱泵空調的優(you) 點

　　從(cong) 理論和能耗的角度上分析，地源熱泵空調技術利用儲(chu) 存於(yu) 地表淺層或地下的取之不盡的能源，成為(wei) 可再生能源的一種形式。地源熱泵空調之所以節能，是因為(wei) 其將土壤、地表水或地下水作為(wei) 能源，在同等工況下，隻需消耗約50%的能源，就可提供同等能量，比溴化鋰技術節能高可達65%；比蒸汽壓縮式節能高達40%；供熱工程相當於(yu) 燃煤鍋爐的2/3.在係統運行時，由於(yu) 不使用氟利昂、天然氣、汽油等冷媒和燃料，可以大大減少對臭氧層的破壞作用，減少CO，的排放。

　　二、地源熱泵空調使用可能帶來的問題

　　地源熱泵空調係統主要包括兩(liang) 大部分：一是建築物內(nei) 的水環路空調係統；二是地源熱泵空調係統的地下部分，即地下耦合熱泵係統的地下熱交換器、地表水熱泵係統的地表水熱交換器、地下水熱泵係統的水井係統。

　　（1）地表水熱泵係統：地表水溫度受氣候的影響較大，與(yu) 空氣源熱泵類似，在利用深層河水、湖水、海水進行吸熱與(yu) 放熱的地表水水源熱泵係統時，首先必須強調的是水體(ti) 要有一定深度，沒有5m深度的河流、湖泊、海域就不必考慮，一般來說，隻有10m以下深度才有利用價(jia) 值。對於(yu) 屬於(yu) 地源熱泵的水源熱泵機組，如果是流動的江、河、溪水，水溫合適的情況下，才可以使用。

　　例如，武漢東(dong) 湖等淺水性湖泊夏季水溫高於(yu) 濕球溫度，無利用價(jia) 值，冬季水溫略高於(yu) 氣溫，可用作熱源水；寧波奉化江水7m深31.2℃，珠江底層31.8℃，江水熱汙染很厲害，利用價(jia) 值不大。可利用長江水作為(wei) 地表水熱泵係統的熱源，但冬季江水水位很低，從(cong) 取水的經濟性及防洪角度考慮，實際利用還是極難的。

　　一定的地表水體(ti) 能夠承擔的冷熱負荷與(yu) 其麵積、深度和溫度等多種因數有關(guan) ，需要根據具體(ti) 情況進行計算。這種熱泵的換熱對水體(ti) 中生態環境有無影響應預先加以考慮。深水湖在夏季會(hui) 產(chan) 生溫度的分層，湖底保持較低的溫度；冬季湖麵結冰後會(hui) 限製湖水溫度的下降。從(cong) 目前的實際工程情況來看，自然形成的淺水性湖泊受外界氣候或熱汙染影響較大，因為(wei) 是不流動的湖水，那就要看向湖水中排放的熱量能不能經過湖水的自穩定性恢複，如果不能恢複，就不能使用，否則改變湖水溫度，危及湖中生物；即使海邊的建築可以考慮海水源熱泵，但一定要注意對洋流的影響，注意是否影響海洋生物的生存。

　　工程所在地與(yu) 設置地下水換熱器現場的距離超過500m的工程，必須認真進行全麵的技術經濟比較分析。如果忽略其應用條件是否具備，在推廣地表水水源熱泵係統的同時，後可能導致河水、湖水、海水的水泵輸配能耗抵消在水源熱泵上所獲得的節能效益。

　　為(wei) 經濟可行地利用江、河、海水冷熱源，隻能對江、河、海水作粗效預處理，以解決(jue) 大量泥沙和懸浮物對流通麵的阻塞問題，但水中依然含有小粒徑的固體(ti) 物，將影響換熱器的流動換熱特性，這樣也增加了運行、保修的費用。

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