225地源热泵的研究与应用全文
地源热泵技术应用及施工方法的研究
地源热泵技术应用及施工方法的研究发布时间：2022-10-23T00:51:24.898Z 来源：《建筑实践》2022年第41卷11期作者：张扬戴力蒋水青范建湘陈凌凯王京波[导读] 随着社会工业化程度不断提高，日益凸显的能源问题逐步展现在我们面前，张扬戴力蒋水青范建湘陈凌凯王京波中国建筑第五工程局有限公司湖南长沙 410004摘要：随着社会工业化程度不断提高，日益凸显的能源问题逐步展现在我们面前，作为社会总能耗中的一大项－建筑能耗，越来越引起我们的高度重视，建筑节能必将成为建筑业发展必须重视的一个根本性问题。
因此发展建筑节能技术，降低能源消耗量变的尤为重要，根据实际情况适时地开展地源热泵技术研究，努力推广地源热泵系统的应用，可以提高建筑工程的工程质量、使用寿命和技术水平，从而促进整个建筑业的发展。
本文主要是通过了解地源热泵技术的工作原理，进而又分析了地源热泵在国内外的发展状况，阐述了地源热泵在我国发展的有利条件及优势，并研究分析了我国地源热泵的发展现状。
从而对地源热泵技术发展中所面对的问题进行分析，为地源热泵系统的进一步优化提供重要依据。
关键词：地源热泵技术；应用；施工方法引言：随着我国经济的迅速发展,能源工业受到了来自经济发展和环境保护两方面的挑战。
一方面,为了确保经济的高速发展,能源需求日益增加。
现在,我国石油消费40%靠进口,预计到2020年,这个数据将达到50%。
即使控制GDP的增长为5%,能源“瓶颈”现象也会很严重。
另一方面,我国一直在遭受能源引起的环境问题。
根据世界卫生组织的报告,世界上10个污染最严重的城市,中国就有7个。
我国CO2的排放量,位于美国之后,居世界第二位,1998年排出7.40亿t,1990～1996年,CO2排放量的增长占全世界总增长量的90%。
因此,优化能源结构,开发地热能、太阳能、生物能和风能,以减少传统能源(煤、石油和天然气)的利用,对能源的可持续发展是十分必要的。
论地源热泵的特点与应用论文
论地源热泵的特点与应用论文•相关推荐论地源热泵的特点与应用论文【论文关键词】：地源热泵; 空调; 制冷; 制热【论文摘要】：针对目前空调系统的流行趋势，结合地源热泵系统在实际中的应用，详细阐述了地源热泵系统的性能特点、工作原理等。
地源热泵是一个广义的术语，它包括了使用土壤、地下水和地表水作为热源和冷源的系统。
它利用土壤温度相对稳定的特点，依靠少量的电力驱动压缩机，通过深埋土壤的闭环管线系统进行热交换，夏天向地下释放热量，冬天从地下吸收热量，从而实现制冷或供热的要求，具有传统空调系统无法比拟的节能、高效、环保等优点。
地源热泵越来越被人们认同。
一、地源热泵系统的特点1. 节能、高效性地源热泵系统在提供100单位能量的时候，70%的能量来源于土壤，30%的能量来自电力，电能的消耗主要用于压缩机的做功和使空调系统运行，即将土壤中的热量"搬运"至室内。
它要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量；由于土壤的温度全年较为稳定，一般为10℃-20℃之间，其制冷、制热系数可达3.5-4.7，与传统的空气源热泵相比，能效要高出40%以上。
2. 环保无污染地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40％以上，与电供暖相比，相当于减少70％以上，如果结合其它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。
3. 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（通常小于400米深）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。
地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47％的太阳能量，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一种形式。
地源热泵的工作原理与应用
地源热泵的工作原理与应用地源热泵是一种利用地下热能进行空调供暖的环保技术。
它的工作原理是通过地下的地热能源，将低温热能转化为高温热能，从而实现供暖和制冷的目的。
地源热泵系统由地热换热器、热泵主机、室内机组和管道系统等组成。
地热换热器是地源热泵系统的核心部件之一。
它埋设在地下深处，利用地下土壤的稳定温度来进行热交换。
地下温度相对稳定，一般在10摄氏度左右，可以提供稳定的热能源。
地热换热器通过管道与热泵主机相连，将地下的热能传递给热泵主机。
热泵主机是地源热泵系统的核心部件之一。
它通过压缩机、膨胀阀、换热器等组件，将地下的低温热能转化为高温热能。
热泵主机中的压缩机起到压缩制冷剂的作用，使其温度升高。
膨胀阀控制制冷剂的流量，使其压力降低，温度下降。
通过这样的循环过程，热泵主机可以将地下的低温热能提升到适合供暖和制冷的温度。
室内机组是地源热泵系统的另一个重要组成部分。
它通过风机和换热器，将热泵主机产生的热能传递给室内空气。
当需要供暖时，室内机组将热能传递给室内空气，使室内温度升高；当需要制冷时，室内机组将热能从室内空气中吸收，使室内温度降低。
通过这样的方式，地源热泵系统可以实现空调供暖的效果。
地源热泵的应用非常广泛。
它可以用于家庭住宅、商业建筑、办公楼等各种场所的供暖和制冷。
与传统的燃气锅炉或电加热器相比，地源热泵具有很多优势。
首先，它利用地下的可再生能源，具有较高的能源利用率，可以节约能源并减少碳排放。
其次，地源热泵系统运行稳定，噪音低，使用寿命长。
此外，地源热泵还可以与太阳能、风能等其他可再生能源相结合，形成多能互补的供暖系统。
地源热泵是一种环保、高效的供暖和制冷技术。
通过利用地下的热能资源，它可以实现空调供暖的效果，并具有节能减排的优势。
随着人们对环境保护和可持续发展的重视，地源热泵技术在未来将有更广阔的应用前景。
地源热泵系统研究及应用
地源热泵系统的研究及应用摘要：介绍了地源热泵的工作原理、特点。
对某服务中心地源热泵系统进行了分析。
总结出地源热泵系统一些设计要点。
关键词：地埋管雷诺数f中图分类号：th3文献标识码： a 文章编号：1 .地源热泵的工作原理地源热泵是以大地为热源对建筑进行空气调节的节能新技术。
在夏热冬冷地区，应用地源热泵系统可达到夏季制冷、冬季供暖的目的。
地源热泵系统适用范围广泛，既可应用于宾馆、写字楼、医院和学校等社会机构，又可应用于居民住宅。
夏季制冷时，大地作为排热场所，把室内热量以及压缩机耗能通过埋地盘管排入大地中，再通过土壤的导热和土壤中水分的迁移把热量扩散出去。
冬季供热时，大地作为热泵机组的低温热源，通过埋地盘管获取土壤中热量为室内供热。
两个换热器都既可作冷凝器又可作蒸发器，只是因季节不同而功能不同。
它们之间功能的转换由图中的四通阀门(换向阀)控制。
2．工程应用实例本工程为某服务中心。
建筑面积12000m2。
经计算本工程夏季冷负荷为1200kw,冬季热负荷为900kw。
根据夏季冷负荷及冬季热负荷，选用两台地源热泵机组, 单台机组制冷量为650kw,制热量为730kw。
夏季冷冻水供、回水温度为7/12°c，冬季热水供、回水温度为45/40°c。
室内空调系统形式为风机盘管。
土壤源热泵地下埋管系统是由160个埋深为120m的双u井型埋换热器组成，采用垂直埋管，井间距为4米,钻孔直径300mm。
埋管材料为高密度聚乙烯管，管径de32x3.0，并联连接，循环液为水。
3．地埋管长度计算1）确定地下换热器换热量夏季与冬季地下换热器的换热量可分别根据以下计算式确定: 式中q 为热泵机组制冷量,kw; q 为热泵机组制热量,kw; cop, cop分别为热泵机组制冷、制热时的性能系数cop1=5.0；cop2=4.0；夏季，1560kw冬季，1095kw其中：――所选设备的制冷量，单位kw；――所选设备的制热量, 单位 kw；从计算结果可以看出，夏季地下换热器的换热量远大于冬季，因此设计时以满足夏季换热量为准，计算钻孔总长度。
地源热泵研究与应用进展
地源热泵研究与应用进展摘要：本文对地源热泵技术进行了阐述，分析了能源结构对环境的污染和地源热泵技术应用的意义，介绍了地源热泵的发展历史和国内对地源热泵研究现状和最新成果，以及地源热泵技术在工程中的应用，分析了目前存在的需要注意的问题和地源热泵在中国的发展前景。
关键词：地源热泵发展历史研究现状成果应用前景和展望1、地源热泵介绍地源热泵技术，是利用地下的土壤、地表水、地下水温度相对稳定的特性，通过消耗相对较少的电能，在冬天把低位热源中相对较多的热量转移到需要供热或加温的地方，在夏天还可以将室内相对较多的余热转移到低位热源中，达到降温或制冷的目的。
地源热泵不需要人工的冷热源，冬季它代替锅炉从土壤、地表水或者地下水中取热，向建筑物供暖，夏季它可以代替普通空调向土壤、地下水或者地表水放热给建筑物制冷。
同时，它还可供应生活用水，可谓一举三得，是一种有效地利用能源的方式。
地源热泵系统的形式：以利用土壤作为冷热源的土壤源热泵系统；以利用地下水为冷热源的地下水热泵系统；以利用地表水为冷热源的地表水热泵系统。
在中国，煤炭作为主要能源，在我国能源体系中占主导地位，但煤炭是各种能源中污染环境最严重的，只有减少煤炭的使用，大气污染问题才可能得到解决。
综合考虑，地源热泵技术是一个避免环境污染的很好的选择。
2、地源热泵的发展历史地源热泵是一种先进的技术，它高效、节能、环保，有利于可持续发展。
地源热泵的研究和应用发展迅速，国内外的很多高校和研究机构相继开展了理论和实际应用方面的研究。
3、研究现状及成果3.1地下埋管换热器的传热模型和传热研究地源热泵地下传热模型的理论基础有三种：Ingersoll and Plass 提出的线源理论；1983年BNL 提出的修改过的线源理论；1986年V.C.Mei 提出的三维瞬态远边界传热模型。
同时提出了现在比较广泛应用的三种传热模型：基于能量守恒定律的V.C.Mei 传热模型；IGSHPA（InternationalGround-Source Heat Pump）模型，该模型提供了计算单根竖埋管、多根竖埋管及水平埋管换热器土壤热阻的方法；NWWA（National Water Well Association）模型，运用该模型可直接给出换热器内平均流体温度。
地源热泵系统的研究与应用
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｋ ５ ２
文献 标 识 码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ８ — ９ ５ Ｏ ０ （ ２ ０ １ ６ ） ０ ９ 一 Ｏ ０ ４ ４ — ０ ３
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中 国资 源 综 合 利 用
Ｖｏ １ ． ３ ４。 Ｎｏ ． ９
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述
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２ ０１ ６ 年 ９ 月
地 源 热 泵 系 统 的 研 究 与 应 用
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地源热泵技术的研究与应用
地源热泵技术的研究与应用地源热泵技术是一种利用地下稳定温度进行能量交换的清洁能源利用技术，随着社会对环境保护和能源节约的重视，地源热泵技术的研究与应用逐渐受到人们的关注。
本文旨在探讨地源热泵技术在建筑空调、供暖和热水等领域的研究与应用情况，分析其在不同气候条件下的性能表现，并探讨未来地源热泵技术的发展方向。
地源热泵技术是一种高效、环保的空调供暖系统，其核心原理是利用地下稳定温度进行能量交换，从而实现建筑物的制热、制冷和热水供应。
地源热泵系统由地源换热器、热泵机组、室内机组和管道系统等组成，通过循环工作实现室内外温差能量的转换和利用。
与传统的空调供暖系统相比，地源热泵技术具有很多优势，如节能、环保、稳定性好等。
在地源热泵技术的研究方面，国内外学者们对地源热泵系统的换热器结构、热泵机组性能、工作循环方式等进行了深入的探讨和研究。
不同的换热器类型，如水源热泵系统、地源换热器系统等，在不同地质条件下有不同的适用性和性能表现。
研究人员通过模拟计算、实地试验等手段，探索优化地源热泵系统的设计参数和运行策略，提高系统的能效比和稳定性。
在地源热泵技术的应用方面，随着建筑能耗问题的日益突出，越来越多的建筑业主和设计者开始选择地源热泵系统作为建筑的供暖和空调系统。
地源热泵系统在别墅、学校、写字楼等建筑类型中得到广泛的应用，为建筑节能减排、提高舒适度等方面带来显著的效果。
特别是在北方气候寒冷地区，地源热泵技术可以更好地满足建筑的取暖需求，减少对传统燃煤取暖的依赖。
除了在建筑供暖空调领域的应用，地源热泵技术还在工业生产、农业温室等领域有着广阔的应用前景。
通过地源热泵系统的高效能量转换，可以为工业生产提供稳定的制冷和制热能源，减少生产成本，提高企业经济效益。
在农业温室中，地源热泵技术可以提供稳定的温度和湿度环境，有利于植物生长，提高农作物的产量和质量。
然而，地源热泵技术在实际应用中仍然存在一些挑战和问题。
首先，地源热泵系统的建设成本相对较高，需要较长的回收周期。
地源热泵的研究与应用
地源热泵的研究与应用一、本文概述随着全球气候变化和能源问题的日益严峻，节能减排和可持续发展已成为全球共同关注的焦点。
地源热泵作为一种高效、环保的能源利用方式，正逐渐受到人们的关注和青睐。
本文旨在全面系统地探讨地源热泵的研究与应用，包括其工作原理、技术特点、应用领域以及发展趋势等方面，以期为推动地源热泵技术的发展和应用提供参考和借鉴。
本文将简要介绍地源热泵的基本原理和分类，阐述其在节能减排和可持续发展方面的重要作用。
本文将重点分析地源热泵在各个领域的应用现状，包括建筑、工业、农业等，以及其在不同地域、不同气候条件下的适用性。
本文还将探讨地源热泵技术发展中存在的问题和挑战，如技术瓶颈、经济成本、市场推广等，并提出相应的解决策略和建议。
本文将展望地源热泵技术的发展趋势和未来发展方向，以期推动其在全球范围内的广泛应用和持续发展。
通过本文的研究和探讨，希望能够为地源热泵技术的发展和应用提供有益的参考和启示，为推动全球节能减排和可持续发展贡献一份力量。
二、地源热泵技术的研究地源热泵技术，作为一种高效、环保的供暖与制冷方式，近年来在国内外受到了广泛的关注与研究。
其核心原理是利用地下稳定的土壤温度作为热源或冷源，通过热泵机组实现能量的转换与传输，从而为用户提供舒适的室内环境。
在研究地源热泵技术的过程中，首先要关注的是地下热能的分布与特点。
不同地区的土壤、岩层和水体等地下资源，其热物性参数和热传递性能都有所不同，这直接影响了地源热泵系统的设计与运行效果。
因此，对当地的地质条件进行详细的勘察与分析，是地源热泵技术研究的基础。
地源热泵系统的关键技术包括热泵机组的选型与优化、地下热交换器的设计与施工、系统的控制与调节等。
热泵机组作为系统的核心部件，其性能直接影响到系统的能效比和稳定性。
地下热交换器的设计则需要根据地下资源的热物性参数，选择合适的埋管方式、埋管深度和间距等参数，以确保热能的有效传递。
系统的控制与调节也是关键技术之一，需要根据室外气候条件和室内负荷变化，自动调节系统的运行状态，实现节能与舒适性的平衡。
地源热泵空调系统的研究开发与应用
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以建筑物空调 （ 包括供热和制冷） 为目的的热泵系
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源的性质来分， 可分为空气源热泵 ， 水源热泵和地 源热 泵等几大类。 在冬季供热工况下， 室外空气 、 水或大地 中的低品位热量通过热泵作功 ｉ 高温度 以对建筑物 耐ｇ
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均衡用电负荷。 羼藏我置地源女泵系统中钻孔费用还 但 较高． 对地热攘热耩她下传热的研究还不成熟， 这在一 定程度上限制了该系统的应用。 ＿ 现在在国鲟 到较为 泛应用的地源热泵系统采用 得 介质流经堙在地下鹘彗予与犬地 （ 土壤 、 地层、 地下水）
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地源热泵技术的研究与应用现状分析
地源热泵技术的研究与应用现状分析随着社会经济的快速发展，人们对能源的需求量越来越大，而原有的不可再生能源都被急剧消耗，资源短缺严重，为了应对能源危机，世界各国都在不断的开发新能源技术。
地源热泵工程在我国已经形成集设备生产、材料供应、系统设计和工程安装为一体的完整产业链。
本文主要对地源热泵系统的工作原理、经济效益、目前应用过程中存在的问题及相应改善措施进行了分析，具有一定的理论指导意义。
标签：地源热泵;节能;打井;地埋管引言：地源热泵也称为地热热泵，它是以地源能（地下水、地表水、土壤、低温地热水与尾水）作为热泵夏季制冷的冷却源、冬季采暖供热的低温热源，同时是实现制冷、采暖与生活热水联供的一种系统，与传统冷热源相比，地源热泵技术可节省运行费用30～50%。
发展地源热泵系统，对于优化能源结构来说具有相当大的重要性，不仅有利于多能互补，更重要的是能提高能源利用率，让能源能够充分转化为能量以供利用。
一、地源热泵概述（一）地源热泵是利用地下能源的热泵系统，这是它与其它热泵技术的主要区别。
冬季热泵系统利用大地浅层中的低位热能对建筑供暖，夏季热泵系统又将建筑物内的热量转移到地下，从而达到对建筑物制冷的目的。
根据热交换器的形式，地源热泵系统可分为三种，即土壤热交换器地源热泵、地下水地源热泵以及地表水地源热泵。
其中地源热泵系统根据其不同的构成形式又分为地耦合式热泵、土壤热源热泵、闭环热泵、地热热泵、太阳能热泵、地源热泵等。
地源热泵系统的应用形式很多，在选择具体系统方案时，必须注意以下几点：（1）要对现场水文地质情况进行准确、详实的调查;（2）要对现场土地面积、机房面积、建筑物冷热负荷、建筑高度及规模等因素，并结合当地政府规划的具体要求进行综合分析，以确定采取的措施。
（3）对于地埋管系统，须注意全年冷热平衡问题。
如果地热换热器的吸热和放热不平衡，多余的热量（或冷量）就会在地下积累，引起地下年平均温度的变化。
对于北方地区，如果冬季日照比较多，可考虑太阳能-地源热泵复合系统。
地源热泵技术的研究与应用现状
地源热泵技术的研究与应用现状
地源热泵技术是一种利用地下热能进行空调、供暖和热水的技术。
它是一种环保、节能、高效的能源利用方式，具有广泛的应用前景。
目前，地源热泵技术已经在国内外得到了广泛的研究和应用。
地源热泵技术的研究主要集中在热泵系统的设计、优化和控制等方面。
热泵系统的设计需要考虑地下热能的获取、传输和利用等问题，同时还需要考虑系统的稳定性、可靠性和经济性等因素。
优化热泵系统的设计可以提高系统的效率和性能，降低系统的能耗和运行成本。
控制热泵系统的运行可以保证系统的稳定性和安全性，同时还可以根据不同的需求进行灵活的调节和控制。
地源热泵技术的应用主要涉及到建筑空调、供暖和热水等领域。
在建筑空调方面，地源热泵技术可以实现冷热源的共用，减少能源的浪费和环境污染。
在供暖方面，地源热泵技术可以利用地下热能进行供暖，不仅可以提高供暖效率，还可以减少供暖成本和环境污染。
在热水方面，地源热泵技术可以利用地下热能进行热水供应，不仅可以提高热水的质量和稳定性，还可以减少热水成本和环境污染。
地源热泵技术是一种环保、节能、高效的能源利用方式，具有广泛的应用前景。
随着技术的不断发展和完善，地源热泵技术将会在更多的领域得到应用，为人们的生活和工作带来更多的便利和舒适。
地源热泵空调技术及其应用
地源热泵空调技术及其应用地源热泵空调技术及其应用随着社会经济的发展，空调已成为现代社会中不可或缺的日常生活用品。
然而，传统空调存在着很多问题，如制冷剂污染、能源消耗高等，这些问题对环境和健康都造成了不小的影响。
为了解决这些问题，地源热泵空调技术的应用越来越广泛。
地源热泵空调是一种新型的节能、环保、高效、舒适、健康的空调系统。
它采用冬季取地下热能加热室内空气，夏季将室内热量通过地下换热器带走，从而达到制冷目的。
它不仅能够消除温度不均造成的不适感，而且能够改善室内空气湿度，提高人们的生活质量。
地源热泵空调的主要组成部分包括地源热泵主机、地下换热器、室内机和控制系统。
其中，地源热泵主机是核心设备，它负责将地下热能转移至室内空调系统，从而实现制冷或制热的过程。
地下换热器则是把地下的热能传递到地源热泵主机，地下的土壤及地下水可以当作换热介质来使用。
与传统空调相比，地源热泵空调的优势明显。
首先，它采用地下热能作为能源，大大降低了用电成本，节约了能源，使得它的运行成本更低。
其次，地源热泵空调的使用寿命较长，维护费用也更低。
此外，地源热泵空调没有制冷剂泄漏等问题，对环境没有污染，是一种环保节能的空调系统。
最后，地源热泵空调还具有一定的灵活性，可以根据不同的地理环境和客户需求进行安装和调节。
地源热泵空调技术已经得到了广泛的应用。
它被广泛应用于民用和商用建筑的空调系统中，如别墅、写字楼、商场、医院等。
随着技术的不断发展，地源热泵空调系统的应用领域将会越来越广泛。
然而，须注意的是，地源热泵空调的设备成本相对较高。
因此，在选购地源热泵空调时，需要根据实际情况进行评估和选择，充分考虑到系统的投资、运行、维护费用等因素。
同时，需要选购具有品质保证、优良性能的地源热泵空调产品，确保整个系统的稳定性和安全性。
综上所述，地源热泵空调技术是一种先进的空调系统，具有节能、环保、高效、舒适、健康等优点，应得到广泛的应用。
在今后的生活中，我们应该更加关注环保、健康等方面，以此来实现可持续发展和绿色生活。
浅谈地源热泵系统及其应用推广（2500字）
浅谈地源热泵系统及其应用推广（2500字）摘要：地源热泵系统以浅层土壤为热源，其热力性能主要受到当地水文地质条件的制约，进而影响到整个系统经济性。
本文深入浅出探讨了地源热泵系统设计中土壤热响应问题，并分析了地源热泵系统的经济性优势。
关键词：地源热泵,热响应,换热量,能耗地源热泵系统是一项涉及多方面学科的地能利用技术,是利用地下浅层地热能源，通过热泵技术获取可供空调使用的冷热水的空调系统。
地源热泵分为水源热泵和土壤源热泵。
二者不同之处是：水源热泵直接利用水作为热源，土壤源热泵需要通过换热器从土壤中获取能量。
地源热泵空调系统通常由地源热泵机组、地热能换热系统、建筑物内系统组成。
一、地源热泵简介地源热泵系统是指以土壤、地下水和地表水作为热源,由地源热泵机组、地热能交换系统、建筑物系统组成的供热、供冷空调系统。
在制热状态下,热泵机组通过地下的水路循环吸收地下水或土壤里的热量,传至冷凝器,冷凝器产生热水通过循环水泵送至空调末端设备对房间进行供暖。
在制冷状态下,地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功使其进行汽-液转化的循环将热泵机组排放的热量带走,由此产生的冷水,通过循环水泵系统送至空调末端,对室内空间进行供冷。
这种系统利用的是清洁能源,不会对自然界的能量系统造成不利影响,不会产生多余的碳排放,环保效果显著;并且,功能齐全,运行可靠,既可以用来供暖、也可以用来制冷,并且还能提供生活热水。
根据地热能交换系统形式的不同,地源热泵系统可以分为分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。
其中,地埋管地源热泵系统由于对水环境扰动较小,应用的最为广泛,因此,我们接下来的分析将以地埋管地源热泵系统为主。
二、地源热泵系统设计中土壤热响应探讨不同的地理位置,其土壤的导热系数也不相同,这会使得换热器的效果也存在着一定的差别。
因此,设计之前,必须首先要知道土壤的导热系数。
目前,确定土壤的导热系数有两种方法,即经验值估算法和热响应测试法。
关于地源热泵技术与应用的分析
关于地源热泵技 术与应 用的分 析
胡建 军
南通 同创 建筑 设 计 有 限公 司
江 苏 南 通
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摘要： 本文介绍了地源热泵技术原理和特点。 分析了目前地源热泵技术的应用方式 ， 也对其存在的主要问题做了简单分析， 可知
地 源 热泵 技术 具 有很 好 的发 展前 景 。 关键 词 ： 地 源热 泵； 建 筑； 空调
地源 热 泵 系统 运 动部 件 要 比常 规 系统 少 ， 因而 减 少 维 护 ， 系统 安 装在 室 内， 不暴露在风雨中， 也可免遭损坏 ， 其运行更加可靠 ， 延长寿命。
７ 使 用 寿命 长 。
转移 ， 可以满足用户冬季采暖 、 夏季制冷空调、 全年生活热水以及其它供热、 制 冷 的 需求 。
４ 一 机 两用 ， 环境 效 益显 著
一
、
刖 置
地 源 热泵 冬 季 供 暖 、 夏 季供 冷 ， 既不 破 坏地 下 水 资源 ， 又无 任 何 污染 ， 而 且
不用远距离输送热量， 可节省投资和占地。这种可再生 作 为 空 调 领域 的后 起 之 秀 ， 地源热泵是集 空调 、 采 暖和 生 活 热 水 三 位 可以建造在居 民区内， 也 符 合 我 国的 能源 与 环保 政 体的节能环保技术 。该技术 以其独特 高效 的节能环保效果解决 了当今 能 源 利 用技 术 既顺 应 了 国际 能 源发 展 的 大趋 势 ， 世 界 上普 遍 存 在 的能 源 浪 费 及 环 境 污 染 等 重大 问题 。与 以往 采 暖 、 制冷设 策， 是值 得研 究 与大 力 发展 的 可再 生能 源 利用 方式 。 ５ ． 地 源热泵 的局 限 性 备 不 同 ，地 源 热 泵 技 术 不 受 外 在 条 件 干扰 ，一 年 ３ ６ ５ 天 可 以 向用 户 提 供 较 地源热泵会受到不 同地区、 不同用户及国家能源政策 、 燃料价格的影 响； 为恒定 的室 内温湿度环境和生活热水 。由于其 节能、 环保 、 热稳定等特点 ， 引 起 了世 界 各 国 的 重 视 。欧 美 等 发 达 国 家 地 源 热 泵 的利 用 已 有 几 十 年 的 次性投资及运行费用会由于用户的不同而有所不同其利用地下水的方式 渔业、 防汛防 历史 ， 特别是在供热方面 已积累 了大量设计 、 施工 和运行方 面的资料和数 会受到当地地下水资源的制约。利用地表谈水应考虑对航运 、 据。 洪、 水环 境 可能 影 响 ， 利用 污水 应 考虑 热 能利 用对 后 续 污水 处 理工 艺 的影 响 ， 并 应 做环 境 和卫 生 防疫 安全 评定 。 二、 地源 热泵 原理 ６ ｌ 系统运 行 可 靠 ， 维护 费用低 。
地源热泵技术研究与应用发展状况
地源热泵技术研究与应用发展状况地源热泵技术是一种利用地下的恒温热源进行供热、供冷和热水的技术。
它通过地下热能的回收利用，实现能源的高效利用和环境的保护，具有广阔的应用前景。
本文将从地源热泵技术的原理、应用领域和发展状况三个方面进行介绍和分析。
一、地源热泵技术的原理地源热泵技术是利用地下的恒温热源，通过热泵系统进行能量的转换和传递。
其原理主要包括地热能的回收、热泵循环系统和室内供热、供冷系统。
1.地热能的回收：地热能主要通过地下的地热水、岩土层和地下水等形式存在。
利用地下的恒温热源，可以在冬季通过热交换器将地下的热能吸收到热泵系统中，提供供暖；在夏季则将室内的热量通过热泵系统排放到地下，实现室内的制冷。
2.热泵循环系统：热泵循环系统由压缩机、膨胀阀、冷凝器和蒸发器等主要部件组成。
在冬季，热泵通过压缩机将地下的热能提升至室内供热；在夏季，热泵通过蒸发器将室内的热量吸收并通过冷凝器排放到地下，实现室内的制冷。
3.室内供热、供冷系统：室内供热、供冷系统包括供热、供冷设备和管道网络等。
在冬季，通过热泵系统提供的热能，室内供热设备将热能传递给室内空气，实现供暖；在夏季，通过热泵系统提供的制冷能力，室内供冷设备将热量排放到室外，实现室内的制冷。
二、地源热泵技术的应用领域地源热泵技术具有广泛的应用领域，主要包括住宅建筑、商业建筑和工业建筑等。
1.住宅建筑：地源热泵技术在住宅建筑中的应用主要体现在供暖和供热方面。
通过地下的恒温热源，可以为住宅提供稳定的供热和热水，满足人们的生活需求。
2.商业建筑：地源热泵技术在商业建筑中的应用主要体现在供暖、供冷和热水方面。
商业建筑对能源的需求较大，地源热泵技术可以有效利用地下的热能，降低能源消耗，减少对环境的影响。
3.工业建筑：地源热泵技术在工业建筑中的应用主要体现在供暖、供冷和工业生产过程中的热能回收方面。
地源热泵技术可以为工业建筑提供稳定的供热和制冷条件，并通过热能回收实现能源的高效利用。
地源热泵技术应用研究论文
地源热泵技术应用研究【摘要】源于灼热的地球内部的地热能通过向上传递导致地热异常的发生，再通过热储本身的热力和围岩元素置换作用等，便形成了良好的地热资源。
高温地热可用于发电，而低温地热则可用于暖通空调领域，地源热泵技术正是该领域地热利用的具体体现。
本文分析了地源热泵技术的应用。
【关键词】地源热泵;地热资源;暖通空调1.地源热泵技术的原理地源热泵是以地热作为热泵装置的热源或热汇来对建筑进行采暖或制冷的技术。
地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），即可实现低温热源向高温热源的热量转移。
在冬季和夏季，分别将地热能作为高温热源和低温热源，在冬季将地热“取”出来用于采暖或热水供应，在夏季将室内的热量提取后释放到地层中去。
地源热泵最早源于1912年瑞士的一个专利，而其真正意义上的商业应用迄今也不过十多年，但是到2001年止，美国已达到了每年安装40万台地源热泵，可降低温室气体排放100万吨，年节约能源折合4.2亿美元。
我国政府也在积极推广运用这项“绿色技术”，以减少煤耗、节约一次能源和改善环境。
2.大地耦合热泵2.1直接式和间接式大地耦合热泵大地耦合热泵根据其蒸发器端与大地换热形式的不同，分为通过热泵工质－水换热器的间接式系统，及采用热泵工质在埋于地下的盘管中直接膨胀的直接式系统。
在间接式系统中，载冷剂或盐水溶液被用来在热源和蒸发器间传递热量，它与直接蒸发系统相比具有一定优点：减少了制冷剂冲灌量，还增加了热泵系统的灵活性，同时可使现场工程量降到最低并减免了制冷管路的安装；但其缺点在于：引入带有热交换器的额外流体环路，增加了初投资，也带来额外温降。
需要针对运行工况优化设计盐水回路，此外用于载冷剂的流体性质也很重要。
在直接蒸发系统中，将蒸发器盘管直接埋入地下，可有效减少投资，尤其适合家庭热泵系统，它的一种典型安装方法是：使用一根或两根并行的3/4″铜管，每根长90m，分为作为名义上两缸或三缸压缩机的地下盘管，这样从地下抽热比通常使用的间接式系统高。
地源热泵技术的发展及市场应用
地源热泵技术的发展及市场应用
地源热泵技术是利用地下温度稳定的特性，将其与热泵技术相结合，实现供暖、制冷、热水等多种功能的一种能源利用技术。
近年来，地源热泵技术在国内和国际市场上得到了广泛关注和迅速发展。
一、技术发展
随着工业化进程的加速和能源环保问题的日益突出，地源热泵技术开始逐步发展。
经过不断改进优化，该技术已经具备了以下特点：
1. 稳定性更好
地下温度变化比较缓慢、稳定，能够稳定地提供供热、制冷能源，避免了气候变化等原因对供暖制冷的干扰，稳定性更好；
2. 节约资源且更环保
地源热泵技术不需要消耗化石燃料，只需要通过电能驱动，实现能源的重复利用，既宏观上解决了消耗能源和自然资源的问题，也缓解了环境压力和气候转变的问题，更加环保；
3. 操作成本更低
地源热泵技术不需要大量的日常维护，节省了人力和物力成本。
二、市场应用
地源热泵技术的应用范围非常广泛，可以被用于家庭、公共建筑、商业建筑等多种场合。
1. 用于家庭
地源热泵技术能够支持家庭采暖、制冷、热水等日常功能，配合太阳能光伏、太阳能热水器等绿色能源加以应用，可以使家庭能够实现零排放；
2. 用于公共建筑
地源热泵技术可以被广泛应用于中小型公共建筑的采暖制冷需求中，通过系统性特点减少采暖制冷能耗，实现节能的目标；
3. 用于商业建筑
地源热泵技术可以被广泛应用于大型商业建筑，例如购物中心、大型超市等，通过技术的特点，能够降低商业建筑的能源消耗，减少环境污染，提高建筑质量。
总之，地源热泵技术具有稳定性、可持续性等独特特点，其市场应用前景是良好的。
未来，该技术将会被广泛应用于各行各业，成为推进节能减排、能源清洁利用的重要手段之一。
地源热泵系统的研究与应用
地热能完成热量转换。
土壤吸收了大量太阳能，热量
巨大而又不间断，地下温度场处于地下深层，地下温
度一年四季变化较小，季节对地下温场的温度基本不
会产生影响，因而地下温场温度基本处于恒定状态。
冬季，地下温度比大气温度高，而夏季又比大气温度（a）夏季工况
（b）冬季工况
图1 热泵原理
初期投资较高，
并且机房占地面积较小，耗水小，运行费用低，对环境无污染。
室外的地埋管换热器和室内空调机末端）和三套能量1.室外埋管换热器；2.冷凝器（夏），蒸发器（冬）；3.节流装置；4.蒸发器（夏），冷凝器（冬）；5.压缩机；6.房间换热器；7.循环泵；8.换向阀
图2 热泵工作流程
冬季，热泵系统用作热机。
此时，室内温度比土壤温度低，地源作为热源。
地源侧埋管内具有较高温度的流动水，能够对蒸发器中的制冷剂进行循环加热，然后使加热后的制冷剂在蒸发器中进行循环。
冷凝器将用户端系统的传热介质进行加热，再输送到换热器，实现对室内供暖的目的。
热泵机组通过其内部设置的四通阀，可以进行功能切换。
如果制冷机组内部没有设置四通阀部件，也可以通过机组外部连接管道上的阀门进行切换。
2 地源热泵的应用现状
2.1 国外研究应用情况
[N].
能源格局之变：从“保供应”到“增效。
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地源热泵的研究与应用重庆大学李保群康侍民段凯摘要：本文介绍了地源热泵的工作原理和基本类型; 比较了地源热泵与普通空调系统的特点,得出地源热泵在技术上和经济上具有明显优势的结论。
介绍了地源热泵技术在工程中的应用，分析了地源热泵在中国的发展前景。
关键词：地源热泵应用展望Abstract:The development of ground-source heat pump ( GSHP) at home and abroad is briefly introduced. The working principle and fundamental types are discussed here. With the comparison between the GSHP and common airconditioner, the apparent advantages in technology and economics for the GSHP are presented. The development of ground-source heat pump’s application in engineering were introduced. Good prospect of development and utilization of ground-source heat pump technology in China was brought forword.Keywords: ground-source heat pump, application, prospect。
1 热泵1．1 热泵就是通过制冷循环使热量从温度低的介质流向温度高的介质的装置。
根据供热时所采用的低品位热源分类，热泵可分为：空气源热泵、水源热泵和地源热泵。
其中，地源热泵包括地下水源热泵和地下土壤源热泵。
地源热泵技术是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性，通过消耗电能，在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方，在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中，达到降温或制冷的目的。
地源热泵不需要人工的冷热源，可以取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。
冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热，向建筑物供暖；夏季它向土壤、地下水或者地表水放热，达到给建筑物降温的目的。
同时，它还可供应生活用水，可谓一举三得，是一种有效利用能源的方式。
地源热泵（Ground Source Heat Pumps ,GSHP）系统包括三种不同的系统：以利用土壤作为冷热源的土壤源热泵，又称为地下耦合热泵系统（ Ground-coupled heat pump systems）或者地下热交换器热泵系统（Ground heat exchanger）；以利用地下水为冷热源的地下水热泵系统（Ground water heat pumps）；以利用地表水为冷热源的地表水热泵系统（ Surface-water heat pumps）。
1．2 土壤源热泵[1]以土壤为热源或冷源的地源热泵（GCHP）图1地源热泵系统示意图原理见图1（1），是由一组水平或垂直埋于地下的高强度塑料管 ( 也称地热换热器 ) 和热泵机组构成，水或防冻剂溶液通过闭式环路进行循环。
夏季循环液将室内热量释放给地下岩土层，同时蓄存热量以备冬用，冬季将岩土层的热量提取出来释放给室内空气，整个大地作为一个蓄热体。
在地表以下一定深度，岩土的温度基本恒定，它不受大气环境温度的影响，因此这种地源热泵系统的效率比空气源热泵的效率要高，又不受地下水资源的限制，它在欧、美等国得到了广泛的应用。
土壤源热泵的地热换热器分为水平埋管和竖直埋管。
垂直埋管系统占地面积小,水系统耗电小,但钻井费用高，在竖直埋管换热器中，目前应用最为广泛的是单 U型管，埋深大约在 30～150m。
水平埋管安装费用低,换热器的寿命较长，但占地面积大,水系统耗电大，。
这种换热器通常设置在 1～2m 深的地沟内。
选择哪种埋管方式，主要取决于场地大小、当地岩土类型及挖掘成本。
如果场地足够大且无坚硬岩石，则水平式较经济。
当场地面积有限时，宜采用竖直埋管方式。
1．3 地下水源热泵[1]以地下水为热源的地源热泵（GWHP）原理见图1(2)。
它有两种形式：一是开式系统，二是闭式系统。
开式系统就是通过潜水泵将抽取的地下水直接送入热泵机组。
这种形式的系统管路连接简单，初投资低，但由于地下水含杂质较多，当热泵机组采用板式换热器时，设备容易堵塞。
另外，由于地下水所含的成分较复杂，易对管路及设备产生腐蚀和结垢，因此，在使用开式系统时，应采取相应的措施。
闭式系统就是通过一个板式换热器将地下水和建筑物内的水系统隔绝开来。
2 性能特点与普通空调系统相比，地源热泵具有下列优点：2．1 以地球表面浅层地热资源作为冷热源，利用清洁的、近乎无限可再生的能源，符合可持续发展的战略要求。
2．2 在经济方面[2]2．2．1 影响地源热泵使用经济性的因素很多,难以获得准确的结论,据世界环境保护组织在一份有关空调未来的报告中的结论:设计安装良好的地源热泵,可以节约30%～40%甚至更高的供热制冷空调的综合运行费用。
2．2．2 地源热泵系统还可以集采暖、空调制冷和提供生活热水于一身。
一套热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水加热的三套装置或系统。
从而也增加了经济性。
2．2．3 投资回收率常采用回收年限 ( PBP) 来表示。
回收年限的定义为:PBP=C F/[h(C B-C H)]——单位初投资费用,元/kW式中CF——基本供热方式的单位供热价格,元/ ( kW.h)CB——热泵单位热量价格,元/ ( kW.h)CHh——每年运行小时数,h设运行时间为每天6h,冬、夏两季各按3个月计算,电价为0.75元/ ( KWh ) ,地源热泵的单位初投资费为1200元/kW,热泵单位热量价格为0.58元/ ( kW. h) ，则PBP=6.5年。
由此我们可以得出结论:地源热泵系统虽然由于室外部分比较复杂,初次投资高于普通空调系统,但普通空调的运行费用远远高于地源热泵系统,一般4～7年时间就可以将增加的初次投资收回。
普通空调寿命一般在15年左右,而地源热泵的地下换热器由于采用高强度惰性材料,埋地寿命至少50年[3]。
因此,从使用寿命和运行费用来考虑地源热泵系统的经济性是高于普通空调系统的。
2．3 无需除霜。
大地土壤温度一年四季相对保持恒定，冬季也能保持在 15℃以上，埋地换热器不会结霜，可节省因结霜、除霜而消耗的能量。
2．4 环境效益高，绿色空调。
地源热泵装置没有燃烧，没有排烟，没有余热、余湿等废弃物，对环境无污染，属环保型的“绿色空调”。
虽然也采用制冷剂，但其充灌量比常规的空调装置减少25%左右，而且该装置于出厂前就充灌制冷剂并整装密封好，制冷剂泄漏的几率大大减小。
2．5 系统简单，一机多用，节约设备用房，应用范围广。
地源热泵可供暖、空调，还可用于生活热水供应系统，一套系统可替代锅炉加空调的两套系统，因此一机多用，节省了建筑空间及设备的初投资，机组紧凑，节省设备用房空间。
由此而产生的经济效益相当可观。
3 工程应用目前国内地源热泵的应用实例比较少，影响比较大的是中美合作在中国建设的三个地源热泵示范工程。
中美两国政府合作在中国的北部、中部和南部建立三个地源热泵的示范工程。
北部示范工程是中国食品发酵研究所综合办公楼及专家楼，中部示范工程是宁波雅戈尔工业城，南部示范工程是广州松田职业技术学院。
除了这些之外，还有其他的一些工程实例。
其中比较有代表性的工程有：重庆大学城市建设与环境工程学院参与的新疆米泉市小型办公楼和重庆大学 B区暖通实验楼两个房间采用了土壤源热泵系统。
其中，米泉市小型办公楼空调总面积 123㎡，冷量 10.4KW，热量 9.84KW，采用水平埋管土壤源热泵系统。
暖通实验楼两个房间78㎡，采用 15 根埋深10m. 的浅埋套管换热器，还设有 2组埋深分别为 1m 和 2m 的水平埋管，埋管长度为 50m，运行效果良好[4]。
天津市梅江居住区一综合办公楼，建筑面积 2991㎡，建筑热负荷 147kw，建筑冷负荷320kw。
经过了冬季1 个月、夏季近3个月的实际运行，该地源热泵系统运行稳定可靠，总体效果上达到了预期的设计目标，冬季采暖房间的室内温度稳定在18℃以上，夏季空调房间的室内温度基本稳定在25℃左右，均达到设计温度的要求[5]。
山东建筑工程学院地源热泵研究所与烟台荏原空调设备有限公司合作推出地源热泵系统并成功地应用在该院学术报告厅的中央空调系统中，空调总面积为 500㎡，冷量 110kw，采用垂直埋管土壤源热泵系统[6～8]。
4 地源热泵的前景展望地源热泵系统由于运行费用较低，在欧美发达国家已有很多应用实例，目前较多应用在商业系统。
我国见于文献的地源热泵的最早应用是在 1987 年，用于上海的一幢六层办公楼的制冷与供热。
这个地源热泵系统是由美国设计制造、运抵上海后安装的[9]。
地源热泵系统作为一项新技术，目前已取得很大的发展，虽然有许多问题亟待解决，但应用前景非常广泛。
我国由于国土辽阔，近地表低温地热资源十分丰富，加之人口众多，采暖和制冷工业的基础相对薄弱，将来需求量无可比拟，因而被国外学者认为是世界上直接利用地热潜力最大的国家。
在未来的日子里，中国面临着巨大的能源和环保压力，中国的经济要保持较高速度的增长，同时又必须考虑环保和可持续发展问题，因此要求调整能源结构，提高能源利用效率。
地源热泵空调技术以其节能、环保和可持续发展的突出优点，已成为空调供暖工程优先选择的方案之一。
参考文献[1] 曲云霞，张林华，崔永张.地源热泵及其应用分析.可再生能源.2002，104（4）：7～9[2] 张佩芳，袁寿其.地源热泵的特点及其在长江流域应用前景.流体机械. 2003，31（2）：50～53[3] 肖益民，何雪冰，刘宪英.地源热泵空调系统的设计施工方法及应用实例[C].现代空调(3).北京：中国建筑工业出版社，2001:101～105[4] 王勇.地源热泵的技术经济分析[J].建筑热能通风空调,2001 (5) :12～13[5] 赵军，张春雷，王健，等.地源热泵在实际工程中的应用与研究.[J]天津建设科技，2003(5):14～16[6] 张群力，王晋.地源和地下水源热泵的研发现状及应用过程中的问题分析[J].流体机械，2003,31(5):50～54[7] 颜爱斌.地源热泵应用的技术分析与思考[J].天津城市建设学院学报，2002,8(2):120～122[8] 殷平.地源热泵在中国[C].现代空调(3).北京：中国建筑工业出版社，2001:1～8[9] Fleming William S. Ground-source heat pump design and operation—experiencewithin an Asian country［J］. ASHRAE Transactions, 1998, 771-775.。