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簡介

地源熱泵是一種利用地球所儲藏的太陽能資源作為冷熱源，進行能量轉(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)實地源熱泵是需要冷凝器的熱量，蒸發(fā)器則從環(huán)境中吸熱，此時從環(huán)境取熱的對象稱為熱源；相反制冷是需要蒸發(fā)器的冷量，冷凝器則向環(huán)境排熱，此時向環(huán)境排熱的對象稱為冷源。　　蒸發(fā)器冷凝器根據(jù)循環(huán)工質(zhì)與環(huán)境換熱介質(zhì)的不同，主要分為空氣換熱和水換熱兩種形式。 地源熱泵根據(jù)與環(huán)境換熱介質(zhì)的不同，可分為：水—水式，水—空氣式，空氣—水式，和空氣—空氣式共四類。利用空氣作冷熱源的地源熱泵，稱之為空氣源地源熱泵。空氣源地源熱泵有著悠久的歷史，而且其安裝和使用都很方便，應(yīng)用較廣泛。但由于地區(qū)空氣溫度的差別，在我國典型應(yīng)用范圍是長江以南地區(qū)。在華北地區(qū)，冬季平均氣溫低于零攝氏度，空氣源地源熱泵不僅運行條件惡劣，穩(wěn)定性差，而且因為存在結(jié)霜問題，效率低下。利用水或地?zé)嶙骼錈嵩吹牡卦礋岜茫Q之為地源地源熱泵。水和地?zé)崾且环N優(yōu)良的熱源，其熱容量大，傳熱性能好，一般地源地源熱泵的制冷供熱效率或能力高于空氣源地源熱泵，但地源地源熱泵的應(yīng)用常受到水源或地?zé)岬南拗啤５卦礋岜冒顺榈叵滤绞健⒙窆芊绞健⒊槿『蚪铀绞降龋槿『蚪铀绞皆靸rzui低，埋管方式zui貴，但地源熱泵組成介紹

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。。

只要有足夠的場可地埋設(shè)管道(地下冷熱交換裝置)或ZF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)能是應(yīng)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，"我們的腳下就有石油"這句話說的太好了，也很形象。但空氣能熱水器也有*的優(yōu)勢是其他產(chǎn)品不能比擬的。"安全+省錢+舒服+環(huán)保"：1、安全：不用燃氣，不會產(chǎn)生任何廢氣，更不會出現(xiàn)"煤氣中毒"；不用電加熱棒加熱，不會有漏電危險，呵護家人健康安全。空氣能2、省錢：COP值超過3以上，能效比高，省電、省錢。可節(jié)省2/3~3/4的電費支出，或節(jié)省1/2~2/3的燃氣費支出及太陽能熱水器的輔助加熱費用。3、舒適：技術(shù)-過流式間接加熱，全自動定溫有壓供水，在使用熱水時絕不會忽冷忽熱，熱水有壓力，舒適感好。全天候、全年候供水，彌補了太陽能熱水系統(tǒng)陰雨天、晚間、無陽光、上凍時無熱水可用的尷尬。4、環(huán)保：空氣(熱泵)熱水器排出的冷風(fēng)，有利于降低室溫。地源熱泵是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源既能供熱又能制冷的節(jié)能環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)。zui近在網(wǎng)絡(luò)上看到搜索地源熱泵原理的人挺多，但是反映信息不夠全面，本文將詳細介紹地源熱泵的原理及原理動畫演示。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源(電能)，即可實現(xiàn)能量從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移。地源熱泵在冬季，把土壤中的熱量"取"出來，提高溫度后供給室內(nèi)用于采暖；地源熱泵在夏季，把室內(nèi)的熱量"取"出來釋放到土壤中去，并且常年能保證地下溫度的均衡。地源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當(dāng)于減少40％以上，與電供暖相比，相當(dāng)于減少70％以上，如果結(jié)合其它節(jié)能措施節(jié)能減排會更明顯。雖然也采用制冷劑，但比常規(guī)空調(diào)裝置減少25％的充灌量；屬自含式系統(tǒng)，即該裝置能在工廠車間內(nèi)事先整裝密封好，因此，制冷劑泄漏機率大為減少。該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，且不用遠距離輸送熱量。地源熱泵系統(tǒng)的熱泵機組有三種：一種是小型機組，單機制冷量不大于25 kW時可裝于吊頂內(nèi)，不占用任何室內(nèi)空間；一種是大型螺桿機組，單機制冷量一般都在幾百千瓦以上，需安裝在專門的機房內(nèi)；還有一種是介于兩者之間的，機組一般分散安裝于建筑內(nèi)部，不占用專門的機房空間，但需要占用一定的室內(nèi)空間。總體來說，地源熱泵*空調(diào)機組占地面積約為傳統(tǒng)空調(diào)的三分之一。地源熱泵分散式室內(nèi)系統(tǒng)有兩種類型，一種是水輪回系統(tǒng)+分散式土-氣型地源泵機組+小型風(fēng)管系統(tǒng)，這種類型具有空氣品質(zhì)好、系統(tǒng)效率高、末端區(qū)域沒有噪聲和冷凝水題目等上風(fēng)，但這種系統(tǒng)對建筑層高有一定要求，機組位置需要進行減噪處理，且不易分室控制。適合單體別墅、公寓、賓館、新建寫字樓等空間高大的建筑。另一種是水輪回系統(tǒng)+分散式土-水型地源熱泵機組+小區(qū)式末端換熱裝置，這種類型具有末端裝置布局靈活、可結(jié)合地板采暖系統(tǒng)使用、可同時提供糊口熱水、可實現(xiàn)分室控制的上風(fēng)，但存在室內(nèi)管道需要保溫、有冷凝水滴漏風(fēng)險、會占用一定室內(nèi)空間以及末端區(qū)域存在噪聲等題目，合用建筑有單體別墅、普通住宅、賓館、寫字樓、改造建筑等地源熱泵空調(diào)機組是展現(xiàn)地源熱泵作用的機組，也是傳達地源熱泵制熱或制冷的zui有力部件。地源熱泵空調(diào)機組的保養(yǎng)很重要，保養(yǎng)的效果會直接影響到地源熱泵的使用性能和壽命。換句話說，只有保養(yǎng)好了，機組性能和壽命才能夠*，今天小編就教大家一些保養(yǎng)的技巧：

1、空調(diào)房內(nèi)的窗戶要安裝上窗簾，特別是受到太陽西曬的房間，使用時盡可能密封房間，減少熱量進入空調(diào)房間的機會，降低能耗。

2、人們長時間在空調(diào)房環(huán)境下容易產(chǎn)生不適感覺，應(yīng)打開門窗透風(fēng)透氣，減少發(fā)生空調(diào)病。

3、如果換季停止使用地源熱泵空調(diào)應(yīng)拔掉電源，把機器清洗干凈，室外機罩上機罩，重新投入使用前應(yīng)檢查通風(fēng)道是否堵塞，如果機器聲音異常，要及時請專業(yè)人員進行檢修，不要強行開機運行，以免損壞機器。

4、正確調(diào)節(jié)風(fēng)向。制冷時冷氣下沉，風(fēng)向宜成水平方向。制熱時熱氣上升，風(fēng)向宜豎直向下。這樣可獲得均勻的室溫效果。

5、定期清洗空氣過濾網(wǎng)。過濾網(wǎng)的作用是吸附空氣中的灰塵，如果積累的灰塵太多而不及時清洗，會造成減少出風(fēng)量，降低換熱、制冷能力，增加耗電量。每半月清洗一次過濾網(wǎng)比較適宜。切勿用40℃以上的熱水清洗，不得用洗衣粉、洗潔精、汽油、香蕉水等清洗以免濾網(wǎng)變形，也不可用明火烘干。

6、據(jù)科學(xué)測定，一般居室溫度在25℃-29℃，人們會感到比較舒適，因此在設(shè)定溫度時，不要一味求低溫，建議室內(nèi)外溫差在4至5℃，如果溫度過高或過低都不利于人體健康，而且消耗過多的電能，造成不必要的浪費。同時注意不要隨意改變溫度設(shè)定和開關(guān)空調(diào)器。

7、在制冷時應(yīng)減少室內(nèi)熱量產(chǎn)生，將發(fā)熱設(shè)備及其他熱源盡量移放到室外。地源熱泵不僅要注意安裝，而且在使用過程中要注意檢查和保養(yǎng)，任何一個錯誤的操作都可能引起地源熱泵出現(xiàn)故障，并且影響使用壽命。因此，我們在日常使用的時候要對地源熱泵多加愛護。地源熱泵系統(tǒng)日常操作關(guān)系到機組的運行性能及壽命，今天就為大家來介紹下地源熱泵的日常操作，地源熱泵系統(tǒng)日常操作人員（特殊工程必須憑有關(guān)特殊操作證方能操作，確保設(shè)備及人身安全）應(yīng)做到“四會”:

1、會使用

對所使用的設(shè)備，首先熟悉設(shè)備性能及操作程序，方可開動設(shè)備。在使用設(shè)備過程中，嚴格按照安全操作技術(shù)規(guī)程，防止設(shè)備事故發(fā)生及設(shè)備使用壽命縮短。

2、會檢查

設(shè)備開動前必須檢查各操縱控制系統(tǒng)，安全裝置及油鏡等一切正常后再起動設(shè)備運轉(zhuǎn)，如發(fā)現(xiàn)問題及時處理排除故障。設(shè)備運行過程中，應(yīng)該常觀察各部位運轉(zhuǎn)情況，如有異常應(yīng)立即停止運轉(zhuǎn)，檢查、分析原因。

3、會保養(yǎng)

經(jīng)常保持設(shè)備整潔，認真做好每班日保養(yǎng)。按照設(shè)備潤滑要求做到定質(zhì)、定量、定時、定點，保證滑動面和傳動部位運動正常。定期認真執(zhí)行月檢、年檢及一級保養(yǎng)工作。

4、會排除故障

凡屬設(shè)備故障，維修人員應(yīng)及時排除，如有嚴重問題向上級匯報，共同排除。維修人員要熟悉設(shè)備電器機構(gòu)、樓層照明系統(tǒng)，如遇電器故障應(yīng)配合電工排除故障。檢修員工在上班前對設(shè)備、樓層供電、生活水箱及消防系統(tǒng)進行一次檢查，下班要做好交接班工作。對設(shè)備根據(jù)各自不同特點制定維修保養(yǎng)制度方式。地源熱泵利用的是可再生能源技術(shù)，利用地球表面的地?zé)豳Y源，作為冷熱源，進行能量轉(zhuǎn)換的熱泵供暖系統(tǒng)。地能具有*的優(yōu)勢，可再生，無污染，所以地源熱泵也具有很多優(yōu)勢，下面帶到家分析一下：

1）環(huán)保無污染、經(jīng)濟適用：

地源*空調(diào)是綠色無污染的環(huán)保型*空調(diào)。空調(diào)系統(tǒng)的驅(qū)動力采用電能地源熱泵機組，適用范圍廣、無任何污染。成為近年來空調(diào)市場的高新技術(shù)。

2）、經(jīng)濟、節(jié)能：

地源*空調(diào)系統(tǒng)既可以冬季供暖、也可以可夏季制冷，還可以提供生活熱水，一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原有的鍋爐加空調(diào)兩套系統(tǒng)。再者，系統(tǒng)中融入了清華大學(xué)研發(fā)中心多年潛心研制和開發(fā)的自動控制裝置，可根據(jù)室內(nèi)實際使用負荷自動調(diào)節(jié)壓縮機起停機，從而大大節(jié)省了用戶日后的運行費用。而且操作起來簡單方便，無需專業(yè)人員看管維護，只需按動操作板面上“上班、下班”鍵。

3）運行安全可靠：

由于土壤溫度一年四季相對穩(wěn)定，其波動范圍遠遠小于空氣溫度的波動，加上我公司豐富的地源熱泵技術(shù)，以及精良的主機配置和完善的控制保護手段，使得空調(diào)系統(tǒng)運行更可靠、更穩(wěn)定、并保證了系統(tǒng)在各個工況點下的和經(jīng)濟性地源熱泵不僅有制熱功能，而且還有制冷功能。地源熱泵的制冷是由壓縮機通過制熱處理，進行液到汽的轉(zhuǎn)換，通過蒸發(fā)將室內(nèi)空氣循環(huán)時所攜帶的熱量吸收至水體中，在水體循環(huán)的同時再通過壓縮機進行冷凝，由水體循環(huán)將水體所攜帶的熱量吸收，zui終由水路循環(huán)轉(zhuǎn)移至地下水中。

在安裝地源熱泵之前，除了進行安裝環(huán)境和場地進行調(diào)查之外，關(guān)鍵是水體，要采集地下水測出其溫度的差別，差別主要包括水體的導(dǎo)熱系數(shù)、水體溫度及其隨深度和季節(jié)變化的規(guī)律等，根據(jù)不同地區(qū)的情況，上海泰天新能源科技有限公司人員針對地源熱泵的應(yīng)用做出了zui大程度的有力的，絕不影響地源熱泵正常工作。

地源熱泵換熱器中的供熱采暖網(wǎng)循環(huán)介質(zhì)與大地之間的換熱情況相當(dāng)復(fù)雜，因此該系統(tǒng)的設(shè)計難點主要是換熱器的設(shè)計。地埋管形式、埋管或豎井的埋藏深度、間距、管徑、循環(huán)介質(zhì)的流量等是系統(tǒng)設(shè)計和施工中應(yīng)該重點考慮的因供熱采暖網(wǎng)素。不論什么情況，地源熱泵水管一定要埋在冰凍深度以下，否則會產(chǎn)生很嚴重的后果。另外U型管Y型管其間距應(yīng)該根據(jù)埋管深度、回路形式及系統(tǒng)使用狀況來進行設(shè)定。1、地源熱交換泵的原理地源熱交換泵分為地下水源熱交換泵、地表水源熱交換泵（2011中國熱泵展）和地埋管地源熱交換泵。地埋管地源熱交換泵系統(tǒng)為閉式系統(tǒng)，通過循環(huán)液（水或以水為主要成分的防凍液）在封閉的地下埋管中流動，實現(xiàn)系統(tǒng)與大地間的傳熱交換。結(jié)構(gòu)上有一個由地下埋管組成的地埋管換熱交換器。地埋管換熱交換器的設(shè)置形式主要有水平和豎直兩種。豎直埋管的形式是在地層中鉆直徑為0.1m~0.15m的鉆孔，在鉆孔中設(shè)置1組（2根）或2組（4根）U形管并用灌漿材料填實。

埋管換熱交換器1與換熱交換器2（此時換熱交換器2在熱交換泵機組中起冷凝器作用）之間，通過管道連接熱交換器2中吸收制冷劑的熱交換量，通過室外埋管換熱交換器1傳入大地；時換熱交換器2轉(zhuǎn)換成為熱交換泵機組的蒸發(fā)器，循環(huán)水流經(jīng)室外埋管換熱交換器1時吸收大地中的熱交換量在換熱交換器2（蒸發(fā)器）中釋放給制冷劑。在室內(nèi)同樣既可以通過水的循環(huán)進行熱交換量傳遞，也可以使制冷劑直接流經(jīng)房間換熱交換器與空氣進行熱交換交換。

2、地源熱交換泵的特點1）節(jié)能：地源熱交換泵制冷時比傳統(tǒng)*空調(diào)系統(tǒng)運行效率要提高30%~50%;供暖時要比熱交換力管網(wǎng)集中供熱交換或燃油燃氣供熱交換系統(tǒng)降低20%~60%.

2）減排：以清潔能源代替燃煤供暖，系統(tǒng)無燃燒設(shè)備不產(chǎn)生CO,CO2等溫室氣體。房間內(nèi)采用水作為循環(huán)介質(zhì)，沒有氟利昂的泄漏。

3）環(huán)保：沒有燃燒過程，不存在污染物排放問題，屬綠色環(huán)保技術(shù)。

4）*：冬季取出的熱交換量可在夏天得到補償，全年循環(huán)利用，有可再生性；沒有環(huán)境污染隱患并避免了對資源造成破壞，有可持續(xù)性。

地源熱交換泵也有一些不足之處：

1）初投資偏高；

2）對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件及氣候條件依賴性強等。

3、工程使用剖析以某別墅工程為例。總建筑面積639m2,室內(nèi)溫度夏季線路盡量采用架空，不能架空也要采取保護措施。注意不要讓電線浸泡在水中或被物體碾壓，電線老化、表皮破損、用電器具和零件缺損等要及時更換和維護、維修，嚴禁使用拖線圓盤、多用插座等無防雨措施的電器具。

4、案例為了安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)，確保人民生命財產(chǎn)安全有切實的保障，在工程施工過程中只有不斷發(fā)現(xiàn)和有的放矢地解決建筑施工用電安全過程中的各種問題，以認真負責(zé)的態(tài)度將用電安全事故杜絕在萌芽狀態(tài)，從安全的點點滴滴抓起，明白安全無小事，才會有建筑施工行業(yè)生存與發(fā)展的希望和經(jīng)濟效益、社會效益雙贏的可能。24℃~26℃，冬季26℃~28℃；相對濕度：45.5%~60.5%.

由此該別墅空調(diào)系統(tǒng)擬采用節(jié)能環(huán)保的地源熱交換泵空調(diào)系統(tǒng)。

4.1負荷計算結(jié)合上海氣象參數(shù)，系統(tǒng)在制冷工況時，冷凍機溫度為7℃~12℃，冷凝器溫度為40℃~45℃，計算得冷負荷79.2kW,熱交換負荷65kW.

由于冬季的吸熱交換量小于夏季的排熱交換量，因此地下?lián)Q熱交換器的選取以夏季為基準選取。由此得到地下?lián)Q熱交換器冷熱交換負荷分別為95kW,49.4kW.

4.2系統(tǒng)設(shè)計1）確定地下?lián)Q熱交換器埋管形式及管路連接方式。考慮該別墅建筑戶外小花園的面積情況，采用豎直單U形管的地下?lián)Q熱交換器。對豎直埋管系統(tǒng)，并聯(lián)方式的初投資及運行費用均較經(jīng)濟。由于地下埋管多環(huán)路難于設(shè)置調(diào)節(jié)閥或平衡閥，難于做到系統(tǒng)各環(huán)路的水力平衡，因此采用同程式。

2）管長估算。一般垂直單U形管埋管的換熱交換能力為50W/m~80W/m（井深），設(shè)計時可取換熱交換能力的下限值。

3）確定埋管間距。垂直地埋管換熱交換器計算的基礎(chǔ)是單個鉆孔的傳熱交換剖析3.14s,當(dāng)埋管間距大于3.5m時，其大地?zé)峤粨Q阻的干擾影響已經(jīng)很小。參考GB50366-2005地源熱交換泵系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范規(guī)定埋管間距為3m~6m,按照不小于4m間距設(shè)計能保證土壤耦合器正常使用。

4）確定豎井?dāng)?shù)目及間距。由于上海地區(qū)的地質(zhì)情況為0m~100m,多以黏土、砂為主。結(jié)合該地土壤情況及工程的實際使用情況和PE管的承壓能力，確保土壤換熱交換器使用的安全性，選取鉆孔深度為90m.計算可得鉆孔數(shù)量夏季為21個，冬季為18個，所以取21.綜上所述并考慮各種因素，該工程擬定的埋管方式為：單U形埋管，深度90m,間距4mX4m,設(shè)計鉆孔數(shù)量21個。

4.3經(jīng)濟性剖析地源熱交換泵是一種的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，但地源熱交換泵是否具有經(jīng)濟競爭力將是地源熱交換泵能否實際使用的一個關(guān)鍵問題。由于涉及的因素多，不同地區(qū)，不同能源結(jié)構(gòu)及價格等都將直接影響地源熱交換泵的經(jīng)濟性。由電、天然氣、柴油三種常用能源基本情況可以看出，利用地源熱交換泵，降低了成本，大大提高了一次能源的利用率，因此具有節(jié)能的優(yōu)點。

5、結(jié)語通過對地源熱交換泵系統(tǒng)與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的比較剖析，對既需要供暖又需要空調(diào)的場所，地源熱交換泵在目前能源價格下有較強的經(jīng)濟競爭性。其性能系數(shù)比普通空調(diào)有較大的提高，且設(shè)備集中、性能良好，具有較好的可行性。地源熱泵技術(shù)特點：

地源熱泵環(huán)保特性：使用電力，沒有燃燒過程，對周圍環(huán)境無污染排放；不需使用冷卻塔，不向周圍環(huán)境排熱，沒有熱島效應(yīng)，沒有噪音；不抽取地下水，不破壞地下水資源。

地源熱泵的一機三用：冬季供暖、夏季制冷以及全年提供生活熱水。

地源熱泵的使用壽命長：使用壽命20年以上，是分體式或窗式空調(diào)器的2-4倍。

地源熱泵的性能：全電腦控制，性能穩(wěn)定，可以遙控，可以進行溫濕度控制和新風(fēng)配送。地源熱泵的室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計

地源熱泵室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計，首先要核算建筑物的建筑面積和空調(diào)面積，而要計算空調(diào)面積，就要對建筑物進行空調(diào)分區(qū)，并根據(jù)每個分區(qū)的面積、結(jié)構(gòu)、功能和用途，計算出每個分區(qū)的負荷。

地源熱泵系統(tǒng)可分為室外系統(tǒng)和室內(nèi)系統(tǒng)兩部門，其中室內(nèi)系統(tǒng)有兩種主要設(shè)計形式--中心式和分散式。地源熱泵而大型建筑群落可能采用混合式系統(tǒng)，即一部門建筑采用中心式系統(tǒng)，一部門采用分散式系統(tǒng)。