浅析地源热泵技术在暖通空调节能中的运用

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1、浅析地源热泉技术在暖通空调节能中的运用摘要：我国采暖和空调的能耗己占建筑总能耗的55%,炎夏季节多数电网高峰负荷约有1/3用于空调制冷，造成许多地区用电高度紧张,拉闸限电频繁发生。根据住房和城乡建设部2010年的调查情况，我国建筑运行能耗约占全社会总能耗的30%,如我国新建建筑全面执行节能标准，公共建筑能耗将减少50%,抓好建筑节能特别是抓好暖通空调的节能己成当前必要之举。关键词：地源热泵；暖通空调；冷热源；绿色技术目前，随着我国的能源消耗量越来越大，地源热泵作为一种能源消耗量极低的一项技术，在很大程度上不仅可以满足群众不同冷暖的需求，而且还

2、具有环保节能的优点，因此，很受广大的群众信赖。所谓地源热泵，它是一种高新的技术，主要是以地能源土壤、地下水及地表水等方式来作为热泵夏季制冷的冷却源和冬季取暖供热的低温热源的系统，同时也是实现采暖、制冷及生活用水的一种系统。与传统的采暖空调方式相比，地源热泵具有环保节能、冷暖热联供、操控方便等优势，对解决公共设施建设中的冷暖热问题兵有重要作用，因此，该技术在我国将会有一个不错的发展前景。一我国浅层地热能资源概况从土壤类型和土壤温度看，我国異有丰富的低温环境资源。中国是世界上直接利用地热潜力最大的国家，名列世界第一，原因有2个：一是中国国土辽阔，

3、近地表低温地热资源丰富；二是中国人口众多，采暖和制冷工业的基础相对薄弱，将来需求量无可比拟。地源热泵技术所利用的能源是常温土壤中的能量，并不需要特殊的地热㈩或地下热水。它只要有足够进行热交换的浅层土壤（-3.5°C以上的土壤或地下水）就可满足地热泵所要求的技术条件。中国城市中约有30%〜50%的建筑物其备此条件。从气候区上看，从寒冷的黑龙江到炎热的海南岛都可使用，尤其南方气候条件是夏热冬暖，需要较多的供热和空调装置。夏热冬暖地区的土壤特点土壤属于多孔介质，是由矿物质和有机质构成其固相骨架、水和空气充填其中孔隙的三相体。土壤传输地热的能力及存储

4、热能的能力与土壤的含湿量、地下水的流动有很大的关系。因此上壤的传热是由上壤中固相导热、液相导热及液体对流传热组成。当土壤中富含水分和有地下水流动存在吋，土壤总的传热热阻大大减小，使得土壤具有较高的热交换效率。二、空调热泵的分类及其优缺点(1)地下水源方式我国S前实际应用的地源热泵工程大部分是利用地下水源方式。事实表明，打井抽水虽然实施地下水冋灌，由于循环消耗，仍不可避免的要损失相当一部分水源，加上抽水时虽有过滤网，但一些细纱粒移位或随水一起抽上来，日长月久会破坏地层结构，有些地方在抽水井附近出现了莫名的坍塌。我国一些地方也出现开式地源热泵系统

5、运行短短几个月，就造成冋灌通路细纱堵塞甚至无法冋灌造成废井的状况。因此，打井抽水在一些城市是受到严格控制甚至禁止的。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,远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，iL效率大大提高。(2)空7气源热泉以室外空7气为一个热源。在供热工况下将室外空7气作为低温热源，从室外空气中吸收热量，经热泵提高温度送入室内供暖。空气源热泵的主要缺点是在夏季高温和冬季寒冷天气吋热泵的效率大大降低。而乜，艽制热量随室外空气温度降低而减少，因此当室外空气温度低于热泵工作的平衡点

6、温度时，需要用电或其他辅助热源对空气进行加热。此外，在供热工况下空气源热泵的蒸发器上会结霜，需要定期除霜，这也消耗大量的能量。空气源热泵不适用于寒冷地区，在冬季气候较温和的地区，如我国长江中下游地区，己得到相当广泛的应用。三、工程应用实例清华同方人工环境冇限公司承扪的山东东营市胜泰大厦的地下水热泵系统和空军丰台招待所、办公楼的地下水热泵空调改造系统。其中，东营市胜泰大厦的建筑面积4500m2,制冷量271KW，冷冻供冋水温度7°C/14°C,输入功率62KW,制热量290KW,热水供回水温度50°C/40'C，输入功率83KW。设计了2U水源

7、水井，当其中1U为抽水井吋，另1U水源井为回灌井。空军丰台招待所、办公楼冷量1400KW,热量1500KW,生活热水约265KW，采用3口供水井，井深50米，地下水出水温度为15"C左右，冋灌井2口，井深28米。内蒙古的地源热泵科技攻关项0，由内蒙古机电设计研究院组织人员攻关。科技厅选择了一所宾馆和一幢具有办公、餐厅、商场、体育运动场为一体的建筑，做试验示范基地。总建筑面积为7900m2。系统水源为两个井深为180m,井的直径为320mm的水井，其中一口井为供水井，另一口为回灌井，两口井可交替使用。该系统于2002年元月开始试水、试运行，通过

8、冬季采暖期180天、夏季运行90天的试验证实，该系统制冷时提供的出口温度为7〜12"C冷水，供热吋提供出口温度为45〜50°C热水，最高可达5CTC。夏季使室温控制