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地源热泵节能分析 摘要：利用土壤、地表水和地下水等地表浅层的地源热泵，是夏季制冷以及冬季供暖的空调系统，相对 比传统的空调系统地源热泵供暖空调技术因全年恒定的地源温度，所以其有较高的运行效率。地源热泵 的经济竞争性还是有待考究的。文章首先对地源热泵技术的概念进行了描述，分析了地源热泵供暖空调 技术的现状，阐述的地源热泵技术的优点，同时分析了地源热泵技术在国内发展中存在的障碍。 关键词：地源热泵；节能；分析 引言 为了缓解全球能源短缺问题，建筑采暖行业开始引入地下水地源热泵技术，期望能利用该技术所具备的 节能。环保性能有效降低能源损耗，实现建筑暖通节能，为建筑节能做出贡献，为了更深入的了解地下 水地源热泵系统特性，笔者现结合地下水地源热泵技术特点，对该技术在建筑暖通工程施工中的应用作 详细探讨。 一、地源热泵原理与组成 随着经济的发展和生活水平的提高，公共建筑和住宅的供热和空调已成为普遍的需求。在发达国家中， 建筑能源耗费量大约占总能耗的三分之一，其中供热和空调的能耗可占到建筑能耗的65%。在全球能源 形势日趋紧张的今天，空调节能变得尤其重要。而且大量燃烧矿物燃料所产生的环境问题也已成为各国 政府和公众关注的焦点。因此，除了集中供热以外，急需发展其他的替代供热方式。地源热泵就是能有 效节省能源、减少大气污染的供热和空调新技术。地源热泵是利用大地“土壤、地表、地下水”作为热 源。地源热泵系统一般由地热能交换系统、水源热泵机房系统和建筑内末端散热系统三部分组成。其 中，地热能交换系统可以说是地源热泵与其它传统中央空调系统唯一和最大的区别。 二、地源热泵技术的概念及现状 地源热泵技术是指使用地下的岩石作为稳定的蓄热体，将地下浅层热资源，通过少量的高位能源，将低 品位能源向高品位能转移，以实现冬季取热储冷，夏季取冷储热的高效节能系统，地源热泵技术在现在 来说是效率最高，对环境影响最小，兼有生态效益和社会效益的供暖空调技术，是新世纪的“绿色空调技 术”。地源热泵供暖空调技术分为地下水热泵系统、土壤源热泵和地表水热泵系统三种，这三种地热源的 工作原理和工作方式是不一样的。地下水热泵系统是一种利用地下水水源热泵机组成空调系统制备，产 生热源和制冷，然后要实现空间里的气温调节就要通过空调末端设备的水体为低位热源的系统形式 ；土 壤源热泵是把大地当作热源，要和大地进行冷热交换，就必须把热泵的换热器埋在地下 ；地表水热泵包 括二个系统 ：闭路系统和开路系统，地表水热泵的优点是造价低、能量消耗低、使用期长、运行成本 低。 地源热泵供暖空调技术的现状从 20 世纪 80 年代开始，地源热泵供暖空调技术在我国开始研究，而且最 近几年，这项技术成为了一个热点的研究课题，而且在工程建筑中开始运用地源热泵技术，地源热泵的 相关产品得到了大量的生产，涌起了供暖节能的浪潮。在我国的一二线城市，比如北京，上海等地源热 泵系统应用面积占全部市场余额的百分之三四十，而且目前有超过 70 家厂家在生产地源热泵相关产 品，大部分都集中在一线城市，这说明地源热泵供暖空调技术得到了大家的注意，市场潜力是无穷的。 而且地源热泵在全国是有需求的，有很高的适用性，对于南方来说，夏季有制冷需求 ；北方冬季供暖 ；特别是在条件相对来说比较差，不能用电、气、煤等来制冷供暖的地方来说，地源热泵供暖空调技术 应用面就更加大了。 三、地源热泵的节能原理 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，因此地源热泵在冬季可以把大地中的热量升高温度后对建筑供热，同时使大地中的温度降低， 即蓄存了冷量，可供夏季使用。夏季把建筑物中的热量传输给大地，对建筑物降温，同时在大地中蓄存 热量以供冬季使用。这样在地源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用，进一步提高了空调系统全年的能 源利用效率。 在能源形势日趋紧张的今天，地源热泵技术具有极大地推广价值，原因就在于地下有替代一次性能源 “煤、石油、天然气等”的巨大资源。地源热泵的性能系数通常大于4 ，即地源热泵每输入1kw的电能，能 输出4kw 的冷热能量，扣除过程损耗因素，性能系数仍然在3.5以上，其高效的原因在于借助了3kw的地 热能源，比烧煤、烧油、用电的效率高出很多。地源热泵系统即使把电厂污染也算到热泵头上，总体看 也非常节能。另外，通过与传统的中央空调系统的对比也可以看出地源热泵系统的节能性。 四、地源热泵技术在国内发展中存大的障碍 （一）技术研究不深 地源热泵是新兴的科学技术，国内对这项技术没有规范的标准，在科研上存在问题还有待于突破，缺乏 评估体系对其有效性进行评估。 （二）运行资金不