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地源熱泵由來

"文登地源熱泵機組預(yù)售價，地源熱泵"的概念，zui早于1912 年由瑞士的專家提出，而該技術(shù)的提出始于英、美兩國。 北歐國家主要偏重于冬季采暖，而美國則注重冬夏聯(lián)供。由于美國的氣候條件與中國很相似，因此研究美國的地源熱泵應(yīng)用情況，對我國地源熱泵的發(fā)展有著借鑒意義。編輯本段地源熱泵的熱源　　  地源熱泵(也稱地?zé)岜?/span>)是利用地下常溫土壤和地下水相對穩(wěn)定的特性，通過深埋于建筑物周圍的管路系統(tǒng)或地下水，采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移與建筑物完成熱交換的一種技術(shù)。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)主要分為三個部分：室外地能換熱系統(tǒng)、水源熱泵機組系統(tǒng)和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。其中水源熱泵機組主要有兩種形式：水-水型機組或水-空氣型機組。

文登地源熱泵機組預(yù)售價三個系統(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進(jìn)行熱量的傳遞，水源熱泵與地能之間換熱介質(zhì)為水，與建筑物采暖空調(diào)末端換熱介質(zhì)可以是水或空氣。地源熱泵系統(tǒng)在制熱狀態(tài)下，地源熱泵機組內(nèi)的壓縮機對冷媒做功，并通過四通閥將冷媒流動方向換向。由室外地能換熱系統(tǒng)吸收地下水或土壤里的熱量，通過水源熱泵機組系統(tǒng)內(nèi)冷媒的蒸發(fā)，將水路循環(huán)中的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時再通過冷媒/空氣熱交換器內(nèi)冷媒的冷凝，由空氣循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收。在地下的熱量不斷轉(zhuǎn)移至室內(nèi)的過程中，以室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)向室內(nèi)供暖。

地源熱泵技術(shù)包含了抽地下水方式、埋管方式、抽取湖水或江河水方式等，抽取湖水或江河水方式造價zui低，埋管方式zui貴，但。只要有足夠的場可地埋設(shè)管道（地下冷熱交換裝置）或政府允許抽取地下水的就應(yīng)該優(yōu)先考慮選擇地源熱泵*空調(diào)。地源熱泵*空調(diào)如此節(jié)能是因為地源熱泵技術(shù)借助了地下的能量，地下的能量還是來至于太陽能。

地源熱泵技術(shù)屬可再生能源利用技術(shù)。由于地源熱泵是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源（通常小于400米深）3）地源熱泵環(huán)境效益顯著。其裝置的運行沒有任何污染，可以建造在居民區(qū)內(nèi)，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。

（4）地源熱泵一機多用，應(yīng)用范圍廣。地源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，還可供生活熱水，一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)；可應(yīng)用于賓館、商場、辦公樓、學(xué)校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖。

作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地表淺層地?zé)豳Y源可以稱之為地能，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地?zé)崮芏N藏的低溫位熱能。地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這種儲存于地表淺層近乎無限的可再生能源，使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。

（2）地源熱泵屬經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能技術(shù)。其地源熱泵的COP值達(dá)到了4以上，也就是說消耗1KWh的能量，用戶可得到4KWh以上的熱量或冷量。

地源熱泵

目前，地源熱泵已成功利用地下水、江河湖水、水庫水、海水、城市中水、工業(yè)尾水、坑道水等各類水資源以及土壤源作為地源熱泵的冷、熱源。編輯本段地源熱泵組成　　地源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)主要分三部分：室外地能換熱系統(tǒng)、地源熱泵機組和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。 其中地源熱泵機主要有兩種形式：水—水式或水—空氣式。三個系統(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進(jìn)行熱量的傳遞，地源熱泵與地能之間換熱介質(zhì)為水，與建筑物采暖空調(diào)末端換熱介質(zhì)可以是水或空氣。

水源/地源熱泵有開式和閉式兩種。 　　

開式系統(tǒng)：是直接利用水源進(jìn)行熱量傳遞的熱泵系統(tǒng)。該系統(tǒng)需配備防砂堵，防結(jié)垢、水質(zhì)凈化等裝置。 　　

閉式系統(tǒng)：是在深埋于地下的封閉塑料管內(nèi)，注入防凍液，通過換熱器與水或土壤交換能量的封閉系統(tǒng)。閉式系統(tǒng)不受地下水位、水質(zhì)等因素影響。 　　

1、垂直埋管--深層土壤[1] 　　

垂直埋管可獲取地下深層土壤的熱量。垂直埋管通常安裝在地下50-150米深處，一組或多組管與熱泵機組相連，封閉的塑料管內(nèi)的防凍液將熱能傳送給熱泵，然后由熱泵轉(zhuǎn)化為建筑物所需的暖氣和熱水。垂直埋管是地源熱泵系統(tǒng)的主要方式，得到各個國家的政府部門大力支持。 　　

水平埋管--大地表層　在地下2米深處水平放置塑料管，塑料管內(nèi)注滿防凍的液體，并與熱泵相連。水平埋管占地面積大，土方開挖量大，而且地下?lián)Q熱器受地表氣候變化的影響。 　　

地表水 　　江、河、湖、海的水以及深井水統(tǒng)稱地表水。地源熱泵可以從地表水中提取熱量或冷量，達(dá)到制熱或制冷的目的。利用地表水的熱泵系統(tǒng)造價低，運行效率高，但受地理位置（如江河湖海）和國家政策（如取深井水）的限制。編輯本段可再生性　　

地源熱泵是一種利用土壤所儲藏的太陽能資源作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖制冷空調(diào)系統(tǒng)，地源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術(shù)。地表土壤和水體是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽輻射能量，比人類每年利用的500倍還多（地下的水體是通過土壤間接的接受太陽輻射能量）；它又是一個巨大的動態(tài)能量平衡系統(tǒng)，地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發(fā)散相對的平衡，地源熱泵技術(shù)的成功使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為現(xiàn)實。

地源熱泵機組利用土壤或水體溫度冬季為12-22℃，溫度比環(huán)境空氣溫度高，熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高；土壤或水體溫度夏季為18-32℃，溫度比環(huán)境空氣溫度低，制冷系統(tǒng)冷凝溫度降低，使得冷卻效果好于風(fēng)冷式和冷卻塔式，機組效率大大提高，可以節(jié)約30--40%的供熱制冷空調(diào)的運行費用，1KW的電能可以得到4KW以上的熱量或5KW以上冷量。 　　與鍋爐（電、燃料）供熱系統(tǒng)相比，鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70～90%的燃料內(nèi)能為熱量，供用戶使用，因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省約二分之一的能量；由于地源熱泵的熱源溫度全年較為穩(wěn)定，一般為10～25℃，其制冷、制熱系數(shù)可達(dá)3.5～4.4，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，其運行費用為普通*空調(diào)的50～60%。因此，近十幾年來，尤其是近五年來，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在北美如美國、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國家取得了較快的發(fā)展，中國的地源熱泵市場也日趨活躍，可以預(yù)計，該項技術(shù)將會成為21世紀(jì)zui有效的供熱和供冷空調(diào)技術(shù)。 　　

特點

1、地源熱泵：未明確支持和大力推廣，態(tài)度不明朗，有些地區(qū)明令禁止（天津，上海等）。

2、地源熱泵：會對地下水資源、對周邊環(huán)境造成了一定程度的破壞，實際上把對大氣的污染轉(zhuǎn)移到地下水水中，土壤中。雖然理論上抽取的地下水將回灌到地下水層，但目前國內(nèi)抽取的地下水真正做到全部回灌的少之又少，回灌難落實，采水量大于回灌量，造成地下水位下降，嚴(yán)重時將導(dǎo)致地質(zhì)層發(fā)生變化，地面沉降。另外，對水資源存在物理、化學(xué)、生物污染，怎樣保證地下水層不受污染也是一個棘手的問題。（武漢湯遜湖地區(qū)做的地下水源熱泵空調(diào)，已經(jīng)停用，沒地下水了！北京地區(qū)使用水源熱泵機組的地區(qū),由于*使用地下水,倒至地表層下陷。）

3、地源熱泵：一旦地下水量不能滿足機組要求，系統(tǒng)將。而且在使用過程中，一般3-5年需對水井、板式換熱器進(jìn)行定期維護(hù)。

4、地源熱泵：主要取決于水井的壽命，達(dá)到設(shè)計出水的運行時間一般為3-5年。

5、地源熱泵：水井、板式換熱器需定期（一般為3-5年）維護(hù)，費用不菲，需交納水資源費。

6、地源熱泵；地下水量隨著運行時間的延長，不一定能滿足機組要求，一旦地下水資源潰乏，系統(tǒng)隨之。

7、地源熱泵：板式換熱器需定期維護(hù)；水井需養(yǎng)井，由于泥砂堵塞，回灌量逐年遞減，井的壽命zuiduo3～5年。

8、地源熱泵：風(fēng)險性很大，地下水量的大小，國家對地下水源的使用政策都是不確定因素。誰也無法保證可*利用地下水源。

9、地源熱泵有它的優(yōu)點,也有很duo不足之處,它的應(yīng)用受到地質(zhì)條件的制約：水質(zhì)、水量、地下水的穩(wěn)定性等。地下水源熱泵大量應(yīng)用暴露出了很duo問題，zui為典型的是回灌井失效，回灌井堵塞和溢出是大duo數(shù)地下水源熱泵都會出現(xiàn)的問題。

10、地源熱泵由于它是利用地下熱能這一可再生能源，zui近幾年受到了人們越來越duo的關(guān)注。然而，就在這項技術(shù)逐步被人們所認(rèn)識的時候，我國一些地區(qū)卻紛紛出現(xiàn)了地下水由于嚴(yán)重開采，造成地下水位下降，嚴(yán)重的已導(dǎo)致地質(zhì)層發(fā)生變化。

11、國外如美國、歐州主要研究和應(yīng)用的地源熱泵系統(tǒng)以及我國研究和推廣的重點均是土壤源熱泵系統(tǒng)而不是水源熱泵。在美國地源熱泵，是通過采集土壤、江河湖水中的熱量或冷量，duo采用密閉式的系統(tǒng)，一般設(shè)計時，不與地下水資源直接接觸。很少進(jìn)行地下水的抽取。

在中國可能理論上可以達(dá)到環(huán)保，但是實際在使用過程中*會發(fā)生變化，情況如下：

a）、系統(tǒng)容易被泥砂堵塞

b）、水抽幾年就沒了

c）、存在物理、化學(xué)、生物污染等地下水污染

d）、無法*回灌，回灌難落實，采水量大于回灌量，水資源浪費

12、應(yīng)用地源熱泵系統(tǒng)受到許duo條件限制：一是這種系統(tǒng)需要有豐富和穩(wěn)定的地下水資源作為先決條件。在實際工程中，地下水源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性與地下水層的深度有著很大的關(guān)系，如果地下水位較低，不僅成井的費用增加，運行中水泵的耗電量也會大大提高。二是地下水是否充分回灌問題。雖然理論上抽取的地下水將回灌到地下水層，但目前國內(nèi)抽取的地下水真正做到全部回灌的少之又少。即使能夠把抽取的地下水全部回灌，怎樣保證地下水層不受污染也是一個棘手的問題。三是使用的經(jīng)濟(jì)性問題。由于地源熱泵系統(tǒng)實際消耗的仍是電能，加上需要支付的地?zé)衢_采費、水源抽取費、排放費等，綜合起來運行成本并不低。因此地下水源熱泵系統(tǒng)具有高投入、高風(fēng)險性，投資者在決定使用時一定要因地制宜、慎之又慎。

13、地下水資源在某種程度上是國家的一種戰(zhàn)略物資，而且一些水文地質(zhì)界的專家對當(dāng)前地下水源熱泵的發(fā)展也持保留意見，因此，對于在我國大面積推廣這種系統(tǒng)應(yīng)采取慎重的態(tài)度。相關(guān)部門應(yīng)加強對地?zé)豳Y源的管理和保護(hù)，對地?zé)豳Y源的開采應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)和監(jiān)控，以保護(hù)我們賴以生存的、越來越寶貴的地下水資源，保護(hù)家園，造福后人。

地源熱泵系統(tǒng)與水環(huán)路熱泵系統(tǒng)：

兩者都可通過水源熱泵如水－空氣熱泵或水－水熱泵系統(tǒng)為建筑物提供熱量或冷量。

地源熱泵系統(tǒng)與水環(huán)路熱泵系統(tǒng)區(qū)別：

3.水環(huán)路熱泵系統(tǒng)一般為分散式系統(tǒng)，而地源熱泵系統(tǒng)既可為分散式系統(tǒng)也可為集中式系統(tǒng)。

1.水環(huán)路熱泵系統(tǒng)是指利用冷卻水塔和鍋爐保持全年冬夏兩季節(jié)的供水溫度穩(wěn)定的系統(tǒng)。

2.地源熱泵系統(tǒng)是指通過利用地下水、地下?lián)Q熱系統(tǒng)、地表水或者地下?lián)Q熱系統(tǒng)與冷卻塔、鍋爐相結(jié)合等形式維持供水溫度穩(wěn)定的系統(tǒng)；

地源熱泵系統(tǒng)與水環(huán)路熱泵系統(tǒng)應(yīng)用范圍：

一般來說，以下幾種情況可考慮使用水環(huán)路熱泵系統(tǒng)：

1、有低品位穩(wěn)定可靠的廢熱可以利用；

2、建筑物內(nèi)同時有制冷和供熱的需要，制冷量不大，且又要求獨立計量電費，使用時間不一，個別房間或區(qū)域經(jīng)常需在夜間或節(jié)假日獨立使用的建筑。

地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用范圍：

地源熱泵系統(tǒng)的適用場合，對于分散式系統(tǒng)，類似于上述水環(huán)路熱泵系統(tǒng)的情況；

而對于集中式系統(tǒng)，即集中為建筑物各房間提供冷水或熱水的情況，則適用范圍較廣，尤其適用于辦公樓、學(xué)校及別墅等。

水環(huán)路熱泵系統(tǒng)應(yīng)用范圍：

研究認(rèn)為，單純的供冷或單純的供熱選用水環(huán)路熱泵是不合理的；

對同時具有制冷和制熱需要的空調(diào)建筑，當(dāng)其內(nèi)部余熱量較小或較大時，使用水環(huán)路熱泵系統(tǒng)節(jié)能效果不明顯；

只有當(dāng)機組排出的熱量與部分水源熱泵機組吸收的熱量相近時，才具有明顯的節(jié)能優(yōu)勢。

對于某一特定建筑，設(shè)計者需根據(jù)建筑物的冷熱負(fù)荷曲線、使用特點、功能，所處環(huán)境等諸多因素綜合評價使用水環(huán)路熱泵系統(tǒng)是否節(jié)能、合適。