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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，進行能量轉換的供暖制冷空調系統，地源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術。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能量平衡系統，地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發散相對的平衡，地源熱泵技術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實地源熱泵是需要冷凝器的熱量，蒸發器則從環境中吸熱，此時從環境取熱的對象稱為熱源；相反制冷是需要蒸發器的冷量，冷凝器則向環境排熱，此時向環境排熱的對象稱為冷源。　　蒸發器冷凝器根據循環工質與環境換熱介質的不同，主要分為空氣換熱和水換熱兩種形式。 地源熱泵根據與環境換熱介質的不同，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，應用較廣泛。但由于地區空氣溫度的差別，在我國典型應用范圍是長江以南地區。在華北地區，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，穩定性差，而且因為存在結霜問題，效率低下。利用水或地熱作冷熱源的地源熱泵，稱之為地源地源熱泵。水和地熱是一種優良的熱源，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用常受到水源或地熱的限制。地源熱泵包含了抽地下水方式、埋管方式、抽取湖水或江河水方式等，抽取湖水或江河水方式造價zui低，埋管方式zui貴，但地源熱泵組成介紹

地源熱泵供暖空調系統主要分三部分：室外地能換熱系統、地源熱泵機組和室內采暖空調末端系統。其中地源熱泵機主要有兩種形式：水—水式或水—空氣式。三個系統之間靠水或空氣換熱介質進行熱量的傳遞，地源熱泵與地能之間換熱介質為水，與建筑物采暖空調末端換熱介質可以是水或空氣。。

只要有足夠的場可地埋設管道(地下冷熱交換裝置)或ZF允許抽取地下水的就應該優先考慮選擇地源熱泵*空調。地源熱泵*空調如此節能是應為地源熱泵技術借助了地下的能量，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*的優勢是其他產品不能比擬的。"安全+省錢+舒服+環保"：1、安全：不用燃氣，不會產生任何廢氣，更不會出現"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。可節省2/3~3/4的電費支出，或節省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-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陰雨天、晚間、無陽光、上凍時無熱水可用的尷尬。4、環保：空氣(熱泵)熱水器排出的冷風，有利于降低室溫。地源熱泵是一種利用地下淺層地熱資源既能供熱又能制冷的節能環保型空調系統。zui近在網絡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)，即可實現能量從低溫熱源向高溫熱源的轉移。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用于采暖；地源熱泵在夏季，把室內的熱量"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，相當于減少40％以上，與電供暖相比，相當于減少70％以上，如果結合其它節能措施節能減排會更明顯。雖然也采用制冷劑，但比常規空調裝置減少25％的充灌量；屬自含式系統，即該裝置能在工廠車間內事先整裝密封好，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，可以建造在居民區內，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，不占用任何室內空間；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；還有一種是介于兩者之間的，機組一般分散安裝于建筑內部，不占用專門的機房空間，但需要占用一定的室內空間。總體來說，地源熱泵*空調機組占地面積約為傳統空調的三分之一。地源熱泵分散式室內系統有兩種類型，一種是水輪回系統+分散式土-氣型地源泵機組+小型風管系統，這種類型具有空氣品質好、系統效率高、末端區域沒有噪聲和冷凝水題目等上風，但這種系統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+分散式土-水型地源熱泵機組+小區式末端換熱裝置，這種類型具有末端裝置布局靈活、可結合地板采暖系統使用、可同時提供糊口熱水、可實現分室控制的上風，但存在室內管道需要保溫、有冷凝水滴漏風險、會占用一定室內空間以及末端區域存在噪聲等題目，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機組是展現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。地源熱泵空調機組的保養很重要，保養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，只有保養好了，機組性能和壽命才能夠*，今天小編就教大家一些保養的技巧：

1、空調房內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，減少熱量進入空調房間的機會，降低能耗。

2、人們長時間在空調房環境下容易產生不適感覺，應打開門窗透風透氣，減少發生空調病。

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

4、正確調節風向。制冷時冷氣下沉，風向宜成水平方向。制熱時熱氣上升，風向宜豎直向下。這樣可獲得均勻的室溫效果。

5、定期清洗空氣過濾網。過濾網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，會造成減少出風量，降低換熱、制冷能力，增加耗電量。每半月清洗一次過濾網比較適宜。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變形，也不可用明火烘干。

6、據科學測定，一般居室溫度在25℃-29℃，人們會感到比較舒適，因此在設定溫度時，不要一味求低溫，建議室內外溫差在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定和開關空調器。

7、在制冷時應減少室內熱量產生，將發熱設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，任何一個錯誤的操作都可能引起地源熱泵出現故障，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。地源熱泵系統日常操作關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，地源熱泵系統日常操作人員（特殊工程必須憑有關特殊操作證方能操作，確保設備及人身安全）應做到“四會”:

1、會使用

對所使用的設備，首先熟悉設備性能及操作程序，方可開動設備。在使用設備過程中，嚴格按照安全操作技術規程，防止設備事故發生及設備使用壽命縮短。

2、會檢查

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

3、會保養

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

4、會排除故障

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

1）環保無污染、經濟適用：

地源*空調是綠色無污染的環保型*空調。空調系統的驅動力采用電能地源熱泵機組，適用范圍廣、無任何污染。成為近年來空調市場的高新技術。

2）、經濟、節能：

地源*空調系統既可以冬季供暖、也可以可夏季制冷，還可以提供生活熱水，一機多用，一套系統可以替換原有的鍋爐加空調兩套系統。再者，系統中融入了清華大學研發中心多年潛心研制和開發的自動控制裝置，可根據室內實際使用負荷自動調節壓縮機起停機，從而大大節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，以及精良的主機配置和完善的控制保護手段，使得空調系統運行更可靠、更穩定、并保證了系統在各個工況點下的和經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，進行液到汽的轉換，通過蒸發將室內空氣循環時所攜帶的熱量吸收至水體中，在水體循環的同時再通過壓縮機進行冷凝，由水體循環將水體所攜帶的熱量吸收，zui終由水路循環轉移至地下水中。

在安裝地源熱泵之前，除了進行安裝環境和場地進行調查之外，關鍵是水體，要采集地下水測出其溫度的差別，差別主要包括水體的導熱系數、水體溫度及其隨深度和季節變化的規律等，根據不同地區的情況，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循環介質與大地之間的換熱情況相當復雜，因此該系統的設計難點主要是換熱器的設計。地埋管形式、埋管或豎井的埋藏深度、間距、管徑、循環介質的流量等是系統設計和施工中應該重點考慮的因供熱采暖網素。不論什么情況，地源熱泵水管一定要埋在冰凍深度以下，否則會產生很嚴重的后果。另外U型管Y型管其間距應該根據埋管深度、回路形式及系統使用狀況來進行設定。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為閉式系統，通過循環液（水或以水為主要成分的防凍液）在封閉的地下埋管中流動，實現系統與大地間的傳熱交換。結構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轉換成為熱交換泵機組的蒸發器，循環水流經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（蒸發器）中釋放給制冷劑。在室內同樣既可以通過水的循環進行熱交換量傳遞，也可以使制冷劑直接流經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）節能：地源熱交換泵制冷時比傳統*空調系統運行效率要提高30%~50%;供暖時要比熱交換力管網集中供熱交換或燃油燃氣供熱交換系統降低20%~60%.

2）減排：以清潔能源代替燃煤供暖，系統無燃燒設備不產生CO,CO2等溫室氣體。房間內采用水作為循環介質，沒有氟利昂的泄漏。

3）環保：沒有燃燒過程，不存在污染物排放問題，屬綠色環保技術。

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

地源熱交換泵也有一些不足之處：

1）初投資偏高；

2）對當地的地質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、文明生產，確保人民生命財產安全有切實的保障，在工程施工過程中只有不斷發現和有的放矢地解決建筑施工用電安全過程中的各種問題，以認真負責的態度將用電安全事故杜絕在萌芽狀態，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生存與發展的希望和經濟效益、社會效益雙贏的可能。24℃~26℃，冬季26℃~28℃；相對濕度：45.5%~60.5%.

由此該別墅空調系統擬采用節能環保的地源熱交換泵空調系統。

4.1負荷計算結合上海氣象參數，系統在制冷工況時，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，因此地下換熱交換器的選取以夏季為基準選取。由此得到地下換熱交換器冷熱交換負荷分別為95kW,49.4kW.

4.2系統設計1）確定地下換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形管的地下換熱交換器。對豎直埋管系統，并聯方式的初投資及運行費用均較經濟。由于地下埋管多環路難于設置調節閥或平衡閥，難于做到系統各環路的水力平衡，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是單個鉆孔的傳熱交換剖析3.14s,當埋管間距大于3.5m時，其大地熱交換阻的干擾影響已經很小。參考GB50366-2005地源熱交換泵系統技術規范規定埋管間距為3m~6m,按照不小于4m間距設計能保證土壤耦合器正常使用。

4）確定豎井數目及間距。由于上海地區的地質情況為0m~100m,多以黏土、砂為主。結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,設計鉆孔數量21個。

4.3經濟性剖析地源熱交換泵是一種的節能環保技術，但地源熱交換泵是否具有經濟競爭力將是地源熱交換泵能否實際使用的一個關鍵問題。由于涉及的因素多，不同地區，不同能源結構及價格等都將直接影響地源熱交換泵的經濟性。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，因此具有節能的優點。

5、結語通過對地源熱交換泵系統與傳統空調系統的比較剖析，對既需要供暖又需要空調的場所，地源熱交換泵在目前能源價格下有較強的經濟競爭性。其性能系數比普通空調有較大的提高，且設備集中、性能良好，具有較好的可行性。地源熱泵技術特點：

地源熱泵環保特性：使用電力，沒有燃燒過程，對周圍環境無污染排放；不需使用冷卻塔，不向周圍環境排熱，沒有熱島效應，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器的2-4倍。

地源熱泵的性能：全電腦控制，性能穩定，可以遙控，可以進行溫濕度控制和新風配送。地源熱泵的室內系統設計

地源熱泵室內系統設計，首先要核算建筑物的建筑面積和空調面積，而要計算空調面積，就要對建筑物進行空調分區，并根據每個分區的面積、結構、功能和用途，計算出每個分區的負荷。

地源熱泵系統可分為室外系統和室內系統兩部門，其中室內系統有兩種主要設計形式--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，即一部門建筑采用中心式系統，一部門采用分散式系統。