地源熱泵技術(shù)是一種可再生能源技術(shù),利用地下淺層地?zé)豳Y源,通過輸入少量的高品位能源(如電能),實(shí)現(xiàn)熱能由低溫位向高溫位轉(zhuǎn)移,以解決采暖和制冷問題。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展成熟,地源熱泵技術(shù)在采暖空調(diào)中的應(yīng)用發(fā)展迅速。

地源熱泵是以大地為熱源對(duì)建筑進(jìn)行空調(diào)的技術(shù)，冬季通過熱泵將大地中的低位熱能提高對(duì)建筑供暖，同時(shí)蓄存冷量，以備夏用；夏季通過熱泵將建筑物內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下對(duì)建筑進(jìn)行降溫，同時(shí)蓄存熱量，以備冬用。由于其節(jié)能、環(huán)保、熱穩(wěn)定等特點(diǎn)，引起了世界各國的重視。據(jù)記者了解，歐美等發(fā)達(dá)國家地源熱泵的利用已有幾十年的歷史，特別是供熱方面已積累了大量設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行方面的資料和數(shù)據(jù)

地源熱泵的分類

根據(jù)所利用的地?zé)豳Y源分為土壤源熱泵系統(tǒng)、地下水源熱泵系統(tǒng)和地表水熱泵系統(tǒng)三類。土壤源熱泵系統(tǒng),以大地作為熱源,通過循環(huán)液在一個(gè)由水平或垂直地下埋管組成、封閉的換熱器內(nèi)流動(dòng),實(shí)現(xiàn)冬季向周圍土壤吸熱,夏季向周圍土壤放熱,合理布置地下?lián)Q熱管網(wǎng)和保持地下溫度場長期穩(wěn)定是項(xiàng)目成功的關(guān)鍵。地下水源熱泵系統(tǒng),地下水熱泵系統(tǒng),是一種以水體為低位熱源,通過抽取地下水在熱泵中放出熱量后再回灌到地下水層,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與地下水之間的傳熱,應(yīng)用中避免地下水資源的流失和保證地下水層不受污染是項(xiàng)目實(shí)施的前提。地表水源熱泵系統(tǒng),通過池塘、湖泊或河溪中地表水水面以下、多重并聯(lián)的塑料管組成的熱交換器,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與地表水之間的傳熱,這種熱泵的換熱對(duì)水體中生態(tài)環(huán)境的影響需預(yù)先加以考慮。

地源熱泵的節(jié)能減排優(yōu)勢(shì)

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)70%的能量來源于土壤,30%的能量來自電力,用于將土壤中的熱量“搬運(yùn)”至室內(nèi)。與鍋爐(電、燃料)供熱系統(tǒng)相比,鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70—90%的燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)換為熱量供用戶使用,因此它要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能,比燃料鍋爐節(jié)省二分之一以上的能量,其運(yùn)行費(fèi)用僅為普通中央空調(diào)的50—60%。采用地源熱泵系統(tǒng),冬季無燃燒過程,無污染物排放,夏季減少了冷卻塔的飄水損失,減緩了城市的熱島效應(yīng),具有極為顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

地源熱泵系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)

地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)地源熱泵中央空調(diào)是一個(gè)完整的系統(tǒng),采用地源熱泵系統(tǒng),一定要因地制宜,根據(jù)建筑物的功能、環(huán)境和土質(zhì)水文條件,計(jì)算建筑物冷熱負(fù)荷,精心開展水文地質(zhì)勘查和地下巖土熱物性參數(shù)檢測,合理選擇地源熱泵機(jī)組類型和規(guī)模,并進(jìn)行細(xì)致的工程投資和節(jié)能效益分析,以此為基礎(chǔ),精心設(shè)計(jì)地源熱泵系統(tǒng),才能發(fā)揮地源熱泵系統(tǒng)的節(jié)能減排優(yōu)勢(shì),取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

總之,因地制宜地采取不同形式的地源熱泵技術(shù)可以有效地利用低溫地?zé)豳Y源,同時(shí)克服傳統(tǒng)采暖空調(diào)技術(shù)的局限和不足,在節(jié)能減排和城市現(xiàn)代化建設(shè)方面有著重要的意義。