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1、地源热泵系统的定义及应用范围1. 地源热泵系统的定义地源热泵系统是随着全球性的能源危机和环境问题的出现而逐渐兴起的一门热泵技术。它是一种通输入少量的高位能（如电），实现从浅层地能（土壤热能、地下水中的低位热能或地表水中的低位热能）向高位热能转移的热泵空调系统；它是一个广义的术语，包括了使用土壤、地下水和地表水作为低位热源（或热汇）的热泵空调系统，即以土壤为热源和热汇的热泵系统称之为土壤耦合热泵系统，也称地下埋管换热器地源热泵系统；以地下水为热源和热汇的热泵系统称之为地下水热泵系统；以地表水为热源和热汇的热泵系统称之为地表水热泵系统。2、地源热泵的优点地源热泵系统与地表下的环境进行热量交换，其提
2、供冷量和热量的主要优点可以归纳如下：（1）属可再生能源利用技术地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源作为冷热源，进行能量转换的供暖壶空调系统。地表浅层地热资源可以称之为地能（EarthEnergy），是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸太阳能、湖泊中吸太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳辐射到地球的能量，比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源的一种形式。（2）属经济有效的节能技术地能或地表浅层地热资源的温度，一年四季相对稳定，冬季比
3、环境空气温度高，夏季比环境空温低，是很好的热泵热源（冷源）。这种温度特性，使得地源热泵系统比空气源空调系统运行效率要高40%，节有和节省运行费用40%左右。另外，地能温度比较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保保证了系统的高效性和经济性。（3）环境效益显著地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少4。%以上；与纯电供暖相比，相当于减少70%以上。如果结合其化节能措施，节能减排会更明显。虽然也采用制冷剂，但比常规空调装置减少25%的充灌量；属自含式系统，即该装置能在工厂车间内事先整装密封好，因此，制冷剂泄漏机率大为减少。该装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没
4、有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。（4）一机多用、应用范围广地源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用。一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统；可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的采暖、空调。5）地源热泵空调系统维护费用低在同等条件下，采用地源热泵系统的建筑物能够减少维护费用。地源热泵非常耐用，它的机械运动部件非常少，所有的部件不是埋在一下便是安装在室内，从而避免了室外的恶劣气候。其地下部分可保证50年，地上部分可保证30年，因此地源热泵是维护工作量少的空调，节省了维护费用，使用户的投资最短在3年左右即可收回。此外，机
5、级使用寿命长，均在15年以上；机组紧节省空间；自动控制程度高可无人值守。当然，地源热泵也不是十全十美的，如其应用会受到不同地区、不同用户，以及国家能源政策、燃料价格的影响；一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同；采用地下水的利用方式，会受到当地地下水资源的制约。实际上地源热泵可以不需要要开采地下水，所使用的地下水几乎可全部回灌，不会对水质产生污染。应用条件（1）、建筑周围有空地（2）、建筑临近处有水域地源热泵空调系统组成完整的地源热泵空调系统由室内空调系统、地源热泵机组和土壤换热器三部分组成土壤换热器它通过循环液（水或以水为主要成分的防冻液）在封闭下埋管中的流动，实现系统与大地之间的传
6、热。1、水平埋管环路:当在足够的土地空间可供利用时，常考虑采用水平环路，管路安置于挖掘成1.28米深的沟中（与冻土层深度有关）。每冷吨需要的土地面积为68-135平米。2、垂直埋管环路:当土地面积有限时垂直管路是理想的选择，用U型配件连接的两根管插入垂直孔中，每冷吨需要的土地面积为9-49平米。3、水下盘管:理体制当有可利用水源时，安装池塘（湖）管路非常经济，省去了钻孔的费用，热交换盘管很简单的安放到池塘底部，安装简单方便。4、开式环路:利用湖水、河水、地下水等这样的自然水源作为冷热源，从上游取水，经热交换后返回下游；也可以地下抽取地下水，经热交换回灌至地下，不污染水质，在满足最小水量的要求下
7、，地下水或地表水源热泵系统应用是非常经济的一种系统形式。室内空调系统室内空调系统可以采用任何常规中央空调系统形式。地源热泵机组-HRHN地源热泵机组利用土壤换热器的冷热源，进行热泵工作，向室内空调系统提供冷热水。4、地源热泵在国外的发展（1）地源热泵在美国的发展：1998年，美国商业建筑中，地源热泵系统已占空调总保有量的19%，其中该项技术在新建筑中的应用高达30%。到2002年，已安装了50万套，而且每年以10%的速度稳步增长（1999年个人用户增长11%，商业用户增长35%）。2000年，美国有45万套地源热泵，预测到2010年将增加110万套机组，总数将达150万套。据最新的资料表明，至
8、2005年，地源热泵的安装已经超过100万套。在过去的几年，每年的成长速度均超过25%，其中2005年成长约为50%（2）地源热泵在欧洲的发展：据1999年的统计，欧洲家用供热装置中，地源热泵所占比例：瑞士为96%，奥地利为38%，丹麦为27%，挪威为25%，瑞典为109%。加拿大地源热技术发展较晚，其中闭式循环系统刚刚开始，至1994年仅有7000-8000台土壤耦合热泵系统投入使用，加上开式系统总数不超过1万台。瑞典政府在地源热泵应用的初期采取了一定的补贴政策。20世纪90年代以后，政府补贴取消，但仍以1000套/年的速度递增。全国已安装了23万套，其中5万套为闭式循环系统。瑞士是世界上地源热泵应用人均占有比例最高的国家，其中闭式循环系统所占比例越来越高，至1998年已占70%以上，总数达20万台以上。目前，国外已有大量的工程实例和成型设计技术，地源热泵应用日益广泛，潜在着一个广阔的发展市场。国际著名组织及从事热泵的研究者都认为，土壤源热泵是最有前途的节能装置和系统，是国际空调和制冷行业前沿课题之一，也是浅层地能利用的重要形式作者：未知
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