二级建造师辅导：节能环保之地源热泵

二级建造师辅导：节能环保之地源热泵在我国《暖通空调术语标准（GB50155-92）》中，对“热泵”的解释是“能实现蒸发器和冷凝器功能转换的制冷机”；在《新国际制冷词典（NewInternationalDictionaryofRefrigeration）》中，对“热泵”的解释是“以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统”。可见，热泵在本质上是与制冷机一样的，只是运行工况不同。其工作原理是，由电能驱动压缩机，使工质（如R22）循环运动反复发生物理相变过程，分别在蒸发器中气化吸热、在冷凝器中液化放热，使热量不断得到交换传递，并通过阀门切换使机组实现制热（或制冷）功能。在此过程中，热泵的压缩机需要肯定量的高位电能驱动，其蒸发器汲取的是低位热能，但热泵输出的热量是可利用的高位热能，在数量上是其所消耗的高位热能和所汲取低位热能的总和。热泵输出功率与输入功率之比称为热泵性能系数，即COP值（CoefficientofPerformance）。

2.地（水）源热泵机组的工作原理

是利用水与地能（地下水、土壤或地表水）进展冷热交换来作为水源热泵的冷热源，冬季把地能中的热量“取”出来，供应室内采暖，此时地能为“热源”；夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为“冷源”。具有高效节能、经济环保、安全牢靠、可自动运行等优点。

3.地源热泵同空气源热泵相比，有什么优点

地源热泵同空气源热泵相比，有很多优点：（1）全年温度波动小。冬季温度比空气温度高，夏季比空气温度低，因此地源热泵的制热、制冷系数要高于空气源热泵，一般可高于40%，因此可节能和节约费用40%左右。（2）冬季运行不需要除霜，削减了结霜和除霜的损失。（3）地源有较好的蓄能作用。

4.地源热泵系统的分类及其各自的优缺点

1）Groundwaterheatpumps，GWHPs地下水热泵系统，也就是通常所说的深井回灌式水源热泵系统。通过建筑抽水井群将地下水抽出，通过二次换热或直接送至水源热泵机组，经提取热量或释放热量后，由回灌井群灌回地下。

其优点是特别经济，占地面积小，但要留意必需符合以下条件：水质良好；水量丰富；回灌牢靠；符合标准。

2）（a）Horizontalground-coupledheatpump水平埋管地源热泵系统（b）Verticalboreholeground-coupledheatpump垂直埋管地源热泵系统。（a）和（b）两种方式都归属于Ground-coupleheatpumpsGCHPs（地下耦合热泵系统），也称埋管式土壤源热泵系统。还有另外一个术语叫Groundheatexchanger地下热交换器地源热泵系统。这一闭式系统方式，通过中间介质（通常为水或者是参加防冻剂的水）作为热载体，使中间介质在埋于土壤内部的封闭环路中循环流淌，从而实现与大地土壤进展热交换的目的。

对于垂直式埋管系统，其优点有：较小的土地占用，管路及水泵用电少，其缺点是钻井费用较高；对于水平式埋管系统，其优点有：安装费用比垂直式埋管系统低，应用广泛，使用者易于把握，其缺点有：占地面积大，受地面温度影响大，水泵耗电量大。

3）Surface-waterheatpumps，SWHPs地表水热泵系统。通过直接抽取或者间接换热的方式，利用包括江水、河水、湖水、水库水以及海水作为热泵冷热源。归属于水源热泵方式。

其优点有：在10米或更深的湖中，可供应10℃的直接制冷，比地下埋管系统投资要小，水泵能耗较低，高牢靠性，低修理要求、低运行费用，在暖和地区，湖水可做热源，其缺点有：在浅水湖中，盘管简单被破坏，由于水温变化较大，会降低机组的效率。

4）Standingcolumnwellheatpumps，SCW单井换热热井，也就是单管型垂直埋管地源热泵，在国外常称为“热井“.这种方式下，在地下水位以上用钢套作为护套，直径和孔径全都；地下水位以下为自然孔洞，不加任何固井设施。热泵机组出水直接在孔洞上部进入，其中一局部在地下水位以下进入周边岩土换热，其余局部在边壁处与岩土换热。换热后的流体在孔洞底部通过埋至底部的回水管被抽取作为热泵机组供水。这一方式主要应用于岩石地层，典型孔径为150mm，孔深450m.

该系统适用于岩石地质地区，该地区岩石钻孔费用高，而与岩石直接换热，大大提高换热效率，节约钻孔、埋管费用。须得留意分析详细地质状况，做好隔热、封闭、过滤、实际换热量测算等详细工作。

5）锅炉/冷却塔与地下埋管相结合的混合型地源热泵系统：适用于空间小，不能单独采纳地下埋管换热系统的建筑或内外分区冬季有大量可利用的排热的建筑物，冷却塔和闭环式系统相结合制冷，节约本钱；事实证明该系统是高效率、低费用的。

它的补充热源有水地源、太阳能、电锅炉、城市热网……，额外排热由冷却塔或水地源来解决。其系统的设计需要具体计算各季节的散热与排热及总的中和后的散热或排热量来选择热源和冷却塔。

下面是有关水源热泵行业的一个小的调查报告：

一、目前国内市场上销售的水源热泵的生产企业，其中包括国内及国外生产企业

国内：山东富尔达、清华同方、山东宏力、烟台荏原、泰豪科技、烟台光大、烟台蓝德、青岛澳柯玛、大连奥德、大连葆光、广州威尔、北京清源、杭州西亚特、苏州TRANE、深圳MACQUAY……

美国水源热泵的制造厂商有的公司有AddisonProductsCompany、AdvancedGeothermalTechnology、CarrierCorporation、ClimateMasterInc.、EconarEnergySystemsCorporation、FHPManufacturing、MammothInc.、