如何理性应用地源热泵技术

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地源热泵技术是利用地表水、地下水、岩土层全年温度的相对稳定特性，通过热泵机组，在冬天将这些低位热源中的热量转移到需要供热的地方，夏天将室内的余热转移到这些低位热源中，达到制冷的目的。地源热泵技术可用来替代传统的用制冷机和锅炉进行空调、采暖和供热的模式，是改善城市大气环境和节约能源的一种有效途径，也是国内地源能利用的一个发展方向。该技术近几年来在国内发展极为迅速，在短短的几年内已经成为建筑节能领域中一项重要新兴技术。

  -地源热泵的特点

  地源热泵系统按热源种类可分为：地表水源热泵系统、地下水源热泵系统和土壤源热泵系统。虽然地源热泵系统可以分为以上三种形式，但从共性上来说它们具有以下的技术特点：

  (1)节能、环保。热泵本身的制热效率就比较高，因为热泵产生的热主要不是因燃烧或电加热而直接产生的热量，而是从低温热源中转移过来的热量。文献通过一次能源利用率来说明了热泵的高效率。地源热泵运行时，需要的仅仅是低位热源的热量或冷量，基本不产生任何污染，仅仅消耗少量电能。

  (2)一机多用，运行稳定、可靠。地源热泵系统可供暖、制冷和提供生活热水，对于同时需求供暖、供冷的建筑，地源热泵一套系统就可同时解决，节省了建筑的配套建设费用和配套设施占用面积，从而也增加了经济性。地表水、地下水和浅层地温的变化范围远小于环境气温的变化范围，使地源热泵全年运行稳定。

  -接下来在单独介绍一下这三种地源热泵系统：

  （一）地下水源热泵系统

  地下水热泵系统是欧美国家最常用的地源热泵系统，目前主要应用在商业建筑中，民用建筑已很少使用。地下水系统与地表水系统相似，也有开式和闭式之分。开式系统换热效果好，但热泵设备和管路易受到地下水的水质腐蚀和堵塞，最终影响系统运行，并降低效率。另外，一定要做到取“热”而不取“水”，以确保水源不受污染，不对地质造成灾害。闭式系统采用板式换热器将地下水和热泵设备隔开，解决了开式系统的腐蚀和堵塞问题，但因板式换热器的二次换热，换热效果有所降低。

  相对于地表水温易受到环境温度、水深等因素的影响使热泵机组运行不稳定而言，地下水水温比较恒定，机组运行稳定可靠。与土壤源热泵系统相比，地下水热泵系统的优势是造价低，另外水井很紧凑，不占太多场地，技术也相对比较成熟，水井承包商容易找。其劣势主要在于水层地质结构和可利用地下水源条件的限制，另外还需注意泵的选型和水质处理等问题。

  （二）地表水源热泵系统

  与地表水进行热交换的地源热泵系统，根据传热介质是否与大气相通，可分为开式和闭式系统两种。在寒冷地区，开式系统并不适用，只能采用闭式系统。

  一定地表水体能够承担的冷热负荷与其面积、深度、温度特征等多种因素有关，需要根据具体情况进行计算。在我国中部、南部地区，如果建筑物附近有可利用的海、湖、江河、水池或人工湖等水体，在考证水源的可靠性并采取适当水处理措施的前提下，地表水源热泵系统可能是最具有节能优点而又经济的系统。总的来说，地表水热泵系统具有造价低、泵能耗低、维修率低及运行费用少等优点。

  （三）土壤源热泵系统

  土壤源热泵以大地作为热源和热汇。这种系统把传统空调器的冷凝器或蒸发器直接埋入地下，通过中间介质作为热载体，使中间介质在封闭环路中循环流动，实现热泵机组与岩土体进行热交换的目的。根据地下热交换器的布置形式，系统主要分为垂直埋管、水平埋管和蛇行埋管三类。土壤源热泵系统是一种高效利用地下浅层地热资源(包括土壤和地下水源的热量)，既可以供热又可以制冷的环保型冷热源系统。地温恒定的特点使得该系统比传统空调系统运行效率要高30%左右。另外，地温恒定也使热泵机组运行比地表水系统更可靠、稳定，保证了系统的高效性和经济性。

  相对于地下水源热泵系统，土壤源系统不抽取地下水，不受地下水资源条件和地层结构的限制，同时也避免了地下水回灌困难等问题，也不会对地下水洁净度产生污染。

  地源热泵系统非常符合国家“节能减排”的政策，所以国家非常支持地源热泵技术在全国推广。但是要注意的是，不同的地区要根据自己的实际情况具体的，有规划的发展利用地源热泵技术。