地源热泵空调的系统研究

Word版本，下载可自由编辑地源热泵空调的系统研究地源热泵是一项新兴的节能环保、可再生能源通过技术，在建造供热空调中采纳地源热泵技术可以有效地提升一次能源通过率，削减二氧化碳合其他大气污染物的排放。本文就地源热泵空调系统举行系统讨论。

1、前言

地源热泵式一种通过浅层合深层的大地能量，包括土壤、地下水、地表水等自然 能源作为冬季热源合夏季冷源，然后再由热泵机组向建造物供冷供热的系统，是一种通过可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。地源热泵利用输入少量的高品位能源，实现由低温位热能向高温位热能转移。

2、地源热泵应用概况

地源热泵是一个广义的术语，它包括了使用土壤、地下水和地表水作为热源和热汇的系统，即地下耦合热泵系统，也叫地下热交换器地源热泵系统；地下水热泵系统；地表水热泵系统。

2.1国外进展状况：地源热泵系统因为采纳的是可再生的地热能，因此被称之为：一项以节能和环保为特征的21世纪的技术。这项起始于1912年的技术，美国从1946年开头对GSHP系统举行了十二个主要项目的讨论，如地下盘管的结构形式、结构参数、管材对热泵性能的影响等。并在俄勒冈州的波特兰市中心区安装了美国第一台地源热泵系统。

特殊是近十年来地源热泵在欧美工业发达国家取得了快速的进展，已成为一项成熟的应用技术。到2000年底，美国有超过40万台地源热泵系统在家庭、小学和商业建造中使用，每年约提供8000～11000Gwh的终端能量。

2.2国内进展应用状况

2.2.1能源消费现状：到2040年，我国一次能源的总消费量将达38.6亿吨标准煤，是现在能源消费量的3倍。而到本世纪末，国内每年最多可供给的一次能源生产量为32亿吨标准煤。因此，我国今后较长久的能源消费年均增长率应控制在2.5%左右，直到2040年能源消费实现零增长目标。

我国已探明的能源总体储量，煤炭储量约占世界储量的11%，原油占2.4%，自然 气仅占1.2%，我国人口约占世界人口的20%，人均能源占有量不到世界平均水平的一半。我国是煤炭大国，但世界七大煤炭大国中其余六国的储量比都在200年以上，惟独我国的储量不足百年。石油的储量比为四十年，并且中国石油、自然 气的平均丰度值也仅为世界平均水平的57%和45%。

面向如此严重的能源形势，国家总的能源政策还是节能和新能源开发、再生能源通过并重，因此，地源热泵技术的推广应用在我国具有极大的现实意义和广大的进展前景。

2.2.2地源热泵应用状况：地源热泵空调系统的设计，主要包括两大部分：一是建造物内的水环路空调系统的设计；二是地源热泵空调系统的地下部分的设计，即地下耦合热泵系统的地下热交换器、地表水热泵系统的地表水热交换器、地下水热泵系统的水井系统的设计。

地下耦合热泵系统最早应用在89年10月投入运行的上海闵行开发区办公楼，其技术和设备均由美国提供，使用状况良好。135个深35米的垂直竖管井，埋管为聚丁烯管。国内的大专院校均举行了相关的垂直或水平埋地管的实验讨论和小型的工程应用，并建立了地埋管的传热模型。各地的地质条件不同，土壤的温度和热物性参数都不一样，因此，地下耦合热泵的应用还有待进一步的试验验证和试验数据的堆积。

地下水热泵系统：综合上述状况可以看到，目前在我国来说，技术上比较成熟、通过可行性较大、实施的工程项目较多的还是地下水热泵系统。目前国内生产水源热泵机组的厂家也已达到二、三十家。由于国内还没有颁布水源热泵机组的生产技术标准，国内厂家生产的产品质量差别较大，从有的厂家的产品样原来看，技术参数不完整、不精确     。由于无数生产厂家没有实测手段，采纳水源热泵机组所需要的无数数据不能提供，甚至不排解某些技术力气差的厂家根本就没有弄清晰水源热泵机组和常规冷水机组的技术差异，直接就拿常规冷水机组来作为水源热泵机组推销到市场。目前就笔者所接触到的厂家来看，惟独一家国外公司能够提供专用电脑软件选型数据，可以按照设计工况挑选合理和可信的机组配置和各种性能数据。

3、需要注重的问题

地源热泵从开头讨论到应用的过程中，虽然它是一种环保、节能、先进的空调方式，但仍然存在一些需要注重的问题：

3.1水资源通过的问题：水资源的通过应建立在合理的基础之上。对于地下水的使用问题，国家已经有相关的法律、规矩、标准出台，应严格执行《中华人民共和国水法》和《城市地下水开发通过庇护管理规定》等规矩，确保水资源不受污染，不对地质造成灾难。

3.2实行牢靠的回灌手段：大量的开采地下水而不实行牢靠回灌手段的话，后果将不堪设想。应加强对井水抽取后举行回灌，还要对水井举行维护，增强水井的使用寿命。回灌水还不应污染地下水源。

3.3设计过程中要注重水文地质问题：通过地下水源时，要了解地源热泵系统设计的基础资料。要在当地完成对工程所在地的井深、水温、水量、水质等原始资料的采集，并保证这些资料的有效性和正确性，对这些资料举行分析讨论。这是一项很重要的工作，可是常常在工程实践中被忽略，从而造成了系统的失败。在某工业城项目中，可行性报告中列出的单井每小时出水量实际上是单井天天出水量，这使得工程最后不得不采纳其他的方式举行补救。

3.4水质处理问题：假如水质不适合直接用于地源热泵机组，则需要实行相应的水处理措施。比如用过滤器、水处理仪、沉淀池等装置处理后再用于地源热泵机组。普通状况下地下水不能直接用于供暖，由于地下水普通含有一定数量的碳酸盐、硫酸盐、腐蚀性气体及泥沙等物质。可以经过板式换热器间接通过地下水，从而延伸机组使用寿命，削减修理费用。

3.5地下换热器的设计：地下换热器的设计要注重对建造负荷、回填材料、土壤地层特性等举行精确的勘测和分析。

4、结束语

地源热泵作为一种环保节能的空调方式，应当得到讨论工对其举行更为深化的讨论，探究其关键性技术。目前在国内地源热泵机组的设计、安装、运行、维护等各个方面还没有成型的行业标准和规范，其推广应用还有待时日。作为一门新技术，它为我国的