地源热泵技术综述
地源热泵技术概述及案例展示
地源热泵技术概述及案例展示第一节热泵与地源热泵热泵是一种在技术和经济性上都有较大优势的实现建筑供热的替代手段。
传统的空调系统需分别设置冷源和热源，如果让建筑空调系统的冷源在冬季以热泵的方式运行，则可以省去锅炉和锅炉房，不但节省了初投资，而且全年仅采用电力这种清洁能源，有效地解决了大气污染问题。
而与直接把电能转换为热能的电锅炉相比，采用热泵空调系统供热的电耗仅为前者的1/3—1/4，可以大大节省能耗和运行费用。
地源热泵是一种利用浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调设备。
地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现由低温位热能向高温位热能转移。
地能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源，即在冬季，把地能中的热量取出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去。
以建筑物空调（包括供热和制冷）为目的的热泵系统有许多种，通常把它们分为空气源热泵和地源热泵两大类。
空气源热泵以室外空气为一个热源。
它的系统简单，初投资较低，但在夏季高温和冬季寒冷天气时热泵的效率大大降低，应用受到气候条件的制约，基本上不适用于华北的冬冷夏热的气候条件。
另一种热泵利用大地（地下岩土、地表水、地下水）作为热源，可以称之为“地源热泵”。
离地表5-100m的地层中未受干扰时常年保持恒定的温度（山东省约为16-18℃），远高于冬季的室外温度，又远低于夏季的室外温度。
因此地源热泵可克服空气源热泵的技术障碍，且效率大大提高。
此外，冬季通过热泵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；夏季通过热泵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。
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。
地源热泵的优点：1、利用清洁的电能实现供热和空调，废除了污染严重的中小型燃煤锅炉。
2、利用的能量是地壳浅层（200m以内）蓄存的热量，是一种可再生能源。
综述暖通空调中地源热泵的新技术
综述暖通空调中地源热泵的新技术摘要：目前由于能源消耗的急剧增加，热泵作为一种通过消耗少量高品位能源，把热量由低温级上升到高温级的特殊装置而受到了人们的青睐。
本文根据作者多年的工作经验对暖通空调中地源热泵的一些新技术做出的以下分析。
关键词：地源热泵暖通发展地源热泵（ground source heat pump）也称为地热热泵（geothermal heat pump），它是以地源能土壤、地下水、地表水、低温地热水和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的系统，同时也是实现采暖、制冷和生活用水的一种系统。
它用来替代传统的用制冷机和锅炉进行空调、采暖和供热的模式，是改善城市大气环境和节约能源的一种有效途径，也是国内地源能利用的一个新发展方向。
地源热泵系统根据不同的构成形式有不同的名称：地耦合式热泵、土壤热源热泵、水源热泵、地热热泵、闭环热泵、太阳能热泵、地源热泵等。
1 地源热泵背景现状我国自20世纪50年代起一些单位开始了热泵研究工作，但其发展缓慢。
直到80年代初，为了利用低品位能源和回收大量工业余热，热泵在各个领域的研究逐步形成热潮，热泵技术得到较快的发展，并有了初步的成效。
1983年，在北京召开了中国制冷学会低位热泵与热泵技术会议，发表了我国在这方面的研究成果，并指出必须进一步探讨通过热泵提高能源利用率。
地源热泵，就是把传统空调的冷凝器或蒸发器直接埋入地下，使其与大地进行热交换，或是通过中间介质（通常是水）作为热载体，使中间介质在封闭环路中通过大地循环流动，从而实现与大地进行热交换的目的。
也就是说，地源热泵是以大地为热源对建筑物进行空气调节的设备。
冬天通过热泵将大地中低位热能提高品位对建筑供暖，同时储存冷量，以备夏用；夏季通过热泵将建筑内的热量转移到地下，对建筑进行降温，同时储存热量，以备冬用。
夏热冬冷地区供冷和供暖天数大致相等，冷暖负荷基本相同，用同一系统，可以充分发挥地下储能的作用。
浅谈地源热泵技术(最终)
浅谈地源热泵施工技术1．地源热泵简介地源热泵系统是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统，它高效、节能、环保，有利于可持续发展。
地源热泵主要有地下水热泵、河湖水源热泵、土壤热泵几种形式。
不同形式的地源热泵系统采用的施工技术是不同的，本文将主要介绍目前采用最多的地热换热器埋管系统的施工技术。
2．地源热泵工艺原理地源热泵系统工作原理如图1所示，“热泵”二字说明它是热泵的一种，具有热泵的共同特点，其工作过程具体如下，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。
两个换热器都即可作冷凝器又可作蒸发器，只因季节不同而功能不同。
以盐城站为例，夏季工况时热泵机组地源水进/出水温度为30/35℃，冷冻水进/出水温度为12/7℃；冬季工况时地源水进/出水温度为10-5℃，室内供热进/出水温度为40/45℃。
在地源热泵系统中，由于冬季从大地中取出的热量可在夏季得到补偿，因而可使大地的热量基本维持平衡。
图1 地源热泵工艺原理示意图3．地源热泵埋管技术3.1换热器埋管技术闭式地源热泵系统将换热器管埋于地下，主要有水平和竖直埋管两种形式。
水平埋管早期应用较多，现已很少采用。
竖直埋管地源热泵系统占地面积小，受外界影响极小，恒温效果好，施工完毕维护费用极少，用电量小，运行成本大幅降低，而且竖直埋管是比较符合我国国情的一种形式，如何提高钻孔效率，降低一次性投资中钻孔费用是目前该领域的研究重点。
（1）竖直埋管换热器的形式主要有三种：U型管形式、套管形式和单管形式。
①U形管型是在钻孔的管井内安装U形管，一般管井直径为100~159mm，井深10~200m。
U形管径一般在φ50mm以下(主要是流量不宜过大所限)，由于施工简单；换热性能较好，承压高，管路接头少，不易泄漏等原因，目前应用最多。
地源热泵技术
地源热泵技术介绍地源热泵技术是一种利用地下的热能来进行供暖、制冷和热水供应的环保能源系统。
它通过从地下的地热能源中提取热能，经过热泵的升温处理后，将热能传递到建筑物中，以供应温暖的空气或热水。
工作原理地源热泵技术的工作原理基于热泵循环系统。
首先，通过地下的地热能源，包括地下水、土壤或岩石，来提供热能。
使用一个地热井将地下的热能输送到地源热泵系统中。
地源热泵系统中的热泵通过循环制冷剂来将地下的热能吸收到蒸发器中。
然后，制冷剂在压缩机的作用下升温并变为高温高压气体。
高温高压气体通过换热器将热能传递给建筑物的供热系统，提供热水和供热。
而冷凝器中冷却的高温高压气体通过膨胀阀降温和膨胀后，变为低温低压气体，并被再次送入蒸发器中进行下一轮循环。
优势地源热泵技术相比传统供热方式具有许多优势：1.高效能源利用：地源热泵技术通过利用地下的热能，能够将一单位的电能转化为三到四单位的热能，相比传统热水锅炉等系统，能效更高。
2.环保节能：地源热泵技术利用地下的热能作为能源源，不需要燃烧燃料，减少了对化石燃料的依赖，有利于减少温室气体的排放。
3.稳定可靠：地下地热能源的温度相对稳定，不受外界气候的影响，使地源热泵系统的供热效果更加稳定可靠。
4.长期经济性：尽管地源热泵系统的初投资较高，但随着时间的推移，系统的高能效和低运行成本将使其在长期内具有更高的经济性。
5.多功能：地源热泵技术既可用于供热，也可用于制冷。
通过翻转制冷循环，地源热泵系统可以逆向工作，将建筑物内的热量排出以实现室内的制冷。
应用领域地源热泵技术广泛应用于以下领域：1.住宅用途：地源热泵技术在供暖、制冷和热水供应方面可以有效地满足住宅的需求。
2.商业建筑：地源热泵技术在商业建筑物中应用广泛，可以实现供暖、制冷和热水供应的集中管理。
3.工业用途：地源热泵技术也可以应用于工业领域，满足工业制造过程中的供热和制冷需求。
4.农业领域：地源热泵技术在温室、畜牧设施等农业领域也有应用，可以提供稳定的温度和湿度控制。
供暖系统中的地源热泵技术研究
供暖系统中的地源热泵技术研究地源热泵技术是一种利用地下热能进行供暖和制冷的环保节能技术，近年来受到越来越多的关注和应用。
地源热泵系统通过地下热能的吸收和释放，实现建筑物的冷热能量调节，具有高效节能、环保无污染、运行稳定等优点。
本文将对供暖系统中的地源热泵技术进行深入研究，探讨其原理、应用、优缺点以及未来发展方向。
一、地源热泵技术原理地源热泵技术是利用地下热能进行供暖和制冷的技术，其原理是通过地下热能的吸收和释放来实现建筑物的冷热能量调节。
地源热泵系统主要由地热换热器、地热泵、室内机组、室外机组等组成。
地热换热器通过地下循环流体与地热交换，将地下的热能吸收到系统中；地热泵将地下的热能转移到建筑物内部，实现供暖或制冷；室内机组通过循环流体将热能释放到室内，实现建筑物内部的温度调节；室外机组通过循环流体将热能释放到室外，实现系统的热能循环。
二、地源热泵技术应用地源热泵技术在供暖系统中的应用越来越广泛，主要体现在以下几个方面：1. 住宅供暖：地源热泵技术在住宅供暖中的应用越来越多，可以实现住宅的冷热能量调节，提高供暖效率，减少能源消耗。
2. 商业建筑供暖：地源热泵技术在商业建筑供暖中也有广泛应用，可以实现商业建筑的冷热能量调节，提高供暖效果，减少运行成本。
3. 工业供暖：地源热泵技术在工业供暖中的应用也在不断增加，可以实现工业建筑的冷热能量调节，提高供暖效率，减少能源消耗。
4. 其他领域：地源热泵技术还可以应用于地下水源热泵、湖泊水源热泵等领域，实现不同环境下的供暖和制冷需求。
三、地源热泵技术优缺点地源热泵技术具有以下优点：1. 高效节能：地源热泵技术可以利用地下热能进行供暖和制冷，具有高效节能的特点，可以减少能源消耗，降低运行成本。
2. 环保无污染：地源热泵技术利用地下热能进行供暖和制冷，不会产生污染物，对环境友好。
3. 运行稳定：地源热泵技术运行稳定，系统寿命长，维护成本低。
地源热泵技术也存在一些缺点：1. 初投资高：地源热泵技术的初投资较高，主要是由于地热换热器的建设成本较高。
地源热泵的综合情况介绍PPT课件
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土壤换热器分析思路
❖ 最大程度的利用现有地块布置土壤换热器，增加土 壤换热器出力，提高空调系统的保证率
❖ 桩基埋管与钻孔埋管相结合，采用双U型埋管以满 足冬季负荷确定土壤换热器数量
❖ 对灌注桩土壤换热器采用专业软件模拟其取放热量 结果作为分析依据
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.44Βιβλιοθήκη 施工配合点❖ 根据项目施工工序以及施工特点，地源热泵 系统的施工主要有以下几个工序需要与建筑 结构、给排水专业配合：
注 度的咸水类型。
意
目前我国对水源热泵所用水源的水质尚无明文规定。
事 项
参考国家冷却水水质标准(GB50050-95)、地下水质量标 准(GB-T14848-93)、某些地下水回灌水质的有关规定及
地下水化学特点，有关文献提出了水源热泵用地下水水
质参考标准。
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3、地源热泵的分类及应用注意事项
地埋管地源热泵系统（闭式系统）
典型住宅空调与热水成本对比
空调费用对比对比 夏季运行费用 冬季运行费用
分体空调 0.17元/m2.天 0.19元/m2.天
地源热泵 0.13-0.21元/m2.天
0.12元/m2.天
热水费用对比对比 夏季运行费用 冬季运行费用
热泵热水 4.6元/t 15.2元/t
电制热水 65.6元/t 69.5元/t
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高舒适度低能耗建筑技术的 集成
室内排风 室内排风
楼板辐射 楼板辐射
墙体保温 墙体保温
外遮阳
新风送风 新风送风
地热源 地源热地泵热源
暗敷在混凝土楼板中的采暖/制冷用盘管 暗敷在混凝土楼板中的采暖/制冷用盘管
地源热泵关键技术研究综述
定 期维护 ，发现问题及时进行维 护 ，最大限度的减少对系统本 身 和环境 的负面影 响。 ２ ． ２ 地源热泵项 目勘查与设计 项 目勘 查的 目的是调查现场浅层地热 能条 件 ，进行浅层地 热 能开 发利 用与评价 ，为地源热泵工程 的可行性研 究和设计提 供重要依据 。项 目设 计是项 目建设 中的一个重要 阶段 ，设计是 否经济合理 ，对 项 目的实际应用效果 、造价 与控制具有 重要意
２ ． ４ 项 目运 行 监 测 与 系统 能 效 评 估
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。
１ ． ４ 地 源 热 泵 系统 的 选择
３ 地源 热泵 关键 技术 在应 用方 面 的不足
通过对地 源热泵技术系统分析发现 。地 源热 泵技术与传统 的家用或 中央空 调制冷系统相 比，即能节约 能源达到节能减排 的 目标 ，又是对 环境 污染 最小 的一种技术系统 。由此 可见 ，推 广地源热泵 系统 ，将 能显著地节约能源 和减少 污染。但在我 国 地源热泵技术 的应用 方面仍存在许多 问题与不足 ，需 要我们在
空调系统三部分组成。其 中热泵系统 由：压缩机 、冷凝器 、四通 阀 、蒸发器和节流阀组成 ，这部分主要是通过制冷剂 的循环来实 现冬季供 热和夏季制冷。地源热交换系统是 由热交换器 、管路两 部分组成 ， 这部分是地源热泵技术的关键部分。末端空调系统主 要可采用两种系统 ，即风机盘管系统和低温地板采暖系统。 １ Ｉ ２ 地 源热泵 系统的分类 根据热交换器 的形式 ，地源热泵系统可分为三种 ：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。
对地源热泵的综述【文献综述】
文献综述建筑环境与设备工程对地源热泵的综述前言：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。
由于地源热泵可显著降低运营费用，已受到越来越广泛的关注。
尽管还有一些不利因素限制了地源热泵的快速普及，但随着科技的发展，限制地源热泵普及的因素已经或正在得到改善。
因而，地源热泵被认为是最有前途的空调系统之一。
正文全球能量总消耗中有45%都是建筑物的能量消耗，供暖与空调所消耗的能量是建筑物能量消耗的主要部分，占到80%左右，所以一般供热和空调的能耗可占到社会总能耗的25%-30%[1]。
建筑是城市的骨架，城市的环保，节能与建筑节能是紧密相关的，只有良好的建筑节能才能达到城市的环保要求，满足可持续发展的需要。
1 地源热泵介绍地源热泵其实并不是一个新概念，早于1912年就由瑞士的Zoelly提出[2]。
地源热泵是一种利用地下浅层的热资源（也称地能，包括地下水，土壤或地表水等），通过输入少量的高位能源（如电能），将低温位能向高温位能转移，以实现既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
地源热泵利用地能一年四季温度稳定的特点。
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。
1.1地源热泵的特点地源热泵属于可再生能源利用技术。
是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于400m 深）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。
地表浅层地热源可以称之为地能，是指地表土壤，地下水或河流，湖泊中吸收太阳能，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%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。
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。
地源热泵技术应用简介优选全文完整版
优选全文完整版（可编辑修改）地源热泵技术简介一、地源热泵描述1、定义地源热泵(也称地热泵)是利用地下常温土壤和地下水相对稳定的特性，通过深埋于建筑物周围的管路系统或地下水，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移与建筑物完成热交换的一种技术。
2、原理1）地源热泵制冷原理在制冷状态下，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。
通过冷媒/空气热交换器内冷媒的蒸发将室内空气循环所携带的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷媒/水热交换器内冷媒的冷凝，由水路循环将冷媒所携带的热量吸收，最终由水路循环转移至地下水或土壤里。
在室内热量不断转移至地下的过程中，通过冷媒/空气热交换器，以13℃以下的冷风的形式为室内供冷。
2）地源热泵制热原理在制热状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功，并通过四通阀将冷媒流动方向换向。
由地下的水路循环吸收地下水或土壤里的热量，通过冷媒/水热交换器内冷媒的蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷媒/空气热交换器内冷媒的冷凝，由空气循环将冷媒所携带的热量吸收。
在地下的热量不断转移至室内的过程中，以强制对流、自然对流或辐射的形式向室内供暖。
3、系统分类1）水平式地源热泵通过水平埋置于地表面2～4M以下的闭合换热系统，它与土壤进行冷热交换。
此种系统适合于制冷供暖面积较小的建筑物，如别墅和小型单体楼。
该系统初投资和施工难度相对较小，但占地面积较大。
如图1图12）垂直式地源热泵通过垂直钻孔将闭合换热系统埋置在50M～400M深的岩土体与土壤进行冷热交换。
此种系统适合于制冷供暖面积较大的建筑物，周围有一定的空地，如别墅和写字楼等。
该系统初投资较高，施工难度相对较大，但占地面积较小。
如图2图23）地表水式地源热泵地源热泵机组通过布置在水底的闭合换热系统与江河、湖泊、海水等进行冷热交换。
此种系统适合于中小制冷供暖面积，临近水边的建筑物。
整理地源热泵技术
地源热泵技术是一种无污染、可再生的新能源技术。
地源热泵是热泵技术应用的一个新的分支，其节能和优越的环保性能，近年来正在得到广泛的应用，同时受到国家政府的大力支持。
地源热泵技术有效的利用了土壤的良好蓄热及蓄冷特性进行的热力学逆循环的一种工程应用技术。
在夏季供冷时，地源热泵技术利用地下环境温度较低的特点，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。
通过冷媒/空气热交换器内冷媒的蒸发将室内空气循环所携带的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷媒/水热交换器内冷媒的冷凝，由循环水路将冷媒中所携带的热量吸收，最终通过室外地能换热系统转移至地下水或土壤里。
在室内热量通过室内采暖空调末端系统、水源热泵机组系统和室外地能换热系统不断转移至地下的过程中，通过冷媒-空气热交换器，以冷风的形式为房供冷。
地源热泵与冷凝器直接与空气环境进行热交换的普通空调器制冷相比，有一定的节能效果。
在冬季供热时，地源热泵系统通过埋藏在地下的管道将储存在地下的热能通过传热介质吸收，作为逆循环中的低温热源，通过输入少量的高位电能使热泵压缩机完成逆循环，并向用户提供高品位的热能。
地源热泵系统在运行工作过程中除驱动热泵的动力外，无需其他热源或动力，而驱动热泵的动力主要是电能。
因此，如不考虑电能的来源和对环境污染，地源热泵技术是城市供热及供冷的一种清洁能源技术，它不需要建立一般城市供热所需的锅炉房，也不存在燃料燃烧而带来的城市环境污染问题，而且可以实现冷热联供。
另外，地源热泵技术在实际应用中，对于一些客观条件受限制而无法采用其他供热、供冷方式的场所（如高速公路收费站、人员设备相对较少的科考站、边防哨所），地源热泵技术的应用则更体现出其特有的优越性。
地源热泵技术是一种利用地下浅层地热资源进行供热、供冷的新型节能技术。
由于其热源温度比较高，全年稳定，不随外界环境温度的变化而变化，所以不管是冬季供暖，还是夏季制冷，地源热泵的能效比都要比其他热源形式的热泵高出许多。
建筑节能的地源热泵技术
建筑节能的地源热泵技术地源热泵（Ground Source Heat Pump，简称GSHP）技术，是一种利用地下热能进行建筑供暖、制冷和热水供应的环保节能技术。
它通过地下热能的采集和利用，实现对建筑室内温度的调节，有效降低能源消耗，减少对传统能源的依赖。
本文将围绕地源热泵技术的原理、应用和优势进行论述，展示建筑节能的潜力和前景。
一、地源热泵技术原理地源热泵技术的原理基于地壳深部的恒定地温，利用地下热能在冬季提供热量，夏季提供冷量。
其主要组成部分包括地热井、热泵机组和室内外换热器。
地热井是热泵系统与地下热源之间的连接通道，通过埋设在地下数十米甚至上百米的地下换热器，吸收地壳深处的稳定地温。
热泵机组则负责将地下的低温热能提升到室内所需的温度。
通过采用工质的压缩和膨胀，完成冷热转换。
而室内外换热器的作用是将热量传递给建筑内部或释放到室外，以实现供暖、制冷和热水供应等功能。
二、地源热泵技术应用领域地源热泵技术广泛应用于建筑供暖、制冷、热水供应等领域，包括住宅、商业和公共建筑等。
其具体应用场景如下：1. 住宅建筑：地源热泵技术可以为住宅提供稳定的供暖和热水。
与传统的燃气锅炉相比，地源热泵系统具有更高的能效和更低的运行成本。
同时，利用地下热能还可以通过辅助设备来加热游泳池水，提供更加舒适的生活环境。
2. 商业建筑：商业建筑通常需求较大的供暖和制冷能力，地源热泵技术可以满足这一需求。
通过多联机系统或者VRF（Variable Refrigerant Flow）系统的应用，可以实现对不同空间的独立温度控制，提高能源利用效率，减少能源浪费。
3. 公共建筑：大型公共建筑如学校、医院等，往往有较高的能源需求。
地源热泵技术可以满足这些建筑的供暖、制冷、热水等多种需求，同时减少对传统能源的消耗，实现环保与节能的双赢。
三、地源热泵技术的优势地源热泵技术相比传统能源供暖系统具有以下明显优势：1. 高效节能：地源热泵系统利用地下热能进行热量转换，能效比通常可达到3-5，即每消耗1单位的电能可提供3-5单位的热能。
对地源热泵的综述【文献综述】
对地源热泵的综述【文献综述】文献综述建筑环境与设备工程对地源热泵的综述前言：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。
由于地源热泵可显著降低运营费用，已受到越来越广泛的关注。
尽管还有一些不利因素限制了地源热泵的快速普及，但随着科技的发展，限制地源热泵普及的因素已经或正在得到改善。
因而，地源热泵被认为是最有前途的空调系统之一。
正文全球能量总消耗中有45%都是建筑物的能量消耗，供暖与空调所消耗的能量是建筑物能量消耗的主要部分，占到80%左右，所以一般供热和空调的能耗可占到社会总能耗的25%-30%[1]。
建筑是城市的骨架，城市的环保，节能与建筑节能是紧密相关的，只有良好的建筑节能才能达到城市的环保要求，满足可持续发展的需要。
1 地源热泵介绍地源热泵其实并不是一个新概念，早于1912年就由瑞士的Zoelly 提出[2]。
地源热泵是一种利用地下浅层的热资源（也称地能，包括地下水，土壤或地表水等），通过输入少量的高位能源（如电能），将低温位能向高温位能转移，以实现既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
地源热泵利用地能一年四季温度稳定的特点。
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。
1.1地源热泵的特点地源热泵属于可再生能源利用技术。
是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于400m 深）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。
地表浅层地热源可以称之为地能，是指地表土壤，地下水或河流，湖泊中吸收太阳能，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%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。
地源热泵技术的若干方面阐述
地源热泵技术的若干方面阐述由于全世界经济的快速发展和人口的急剧增长，生态破坏、环境污染和资源匮乏日益严重，节能减排、低碳环保已成为社会持续健康发展的新主题。
人类找寻利用低耗高效的能源已成为当务之急，地源热泵就具备这方面得天独厚的优势。
地源热泵技术利用了恒温带地下浅层的含水层即地热资源也称地能（包括地下水、土壤、地表水或海水等）向建筑物冬季供热和生活热水，夏季供冷的高效节能环保空调系统。
地源能是一种洁净的可再生能源，它具有热流密度大、方便收集和输送、参数稳定、使用方便、不受区域限制等优点。
作为能量来源，依靠少量的高品位能源（如电能）驱动，通过与地能的交换实现低品位热能向高品位能热的转移。
冬季里，把地能中的热量“取”出来提高温度后，供给室内取暖；夏季里，把室内的热量“取”出去，释放到地能中，在一个年度里实现一个冷热循环，而且还不影响地下温度的均衡。
通常将以土壤的蓄热量、蓄冷量为冷热源的空调系统称为地源热泵。
由于系统采用了特殊的换热方式，使高达70%的能量来源于土壤而约30%的能量来自电力，因此这项技术具有传统空调无法比拟的高效节能的特点，它实现了节能与环保的统一。
1 构造及原理地源热泵和制冷的原理及系统设备的组成功能基本是相同的。
地源热泵系统由三个关键部位组成：室外地能换热系统、地源热泵机组和室内末端装置系统组成。
热泵机组为动力部位，由制冷压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀等辅助设备构成闭合回路。
压缩机起着压缩和输送制冷剂从低温低压处到高温高压处的作用，是系统的心脏，蒸发器是运送冷量的设备，它的作用是使经膨胀阀流入的制冷剂液体蒸发吸收被冷却物的热量，达到制冷的效果。
冷凝器是输出热量的设备，从蒸发器中吸收的热量和压缩机做功转化的热量在冷凝器中被冷却介质（水或空气）一并带走，达到制热的效果。
膨胀阀对高温高压制冷剂液体进行节流降压和调节进入蒸发器的制冷剂流量。
1.1 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-液相变转化的循环。
科技成果——地源热泵技术
科技成果——地源热泵技术
适用范围
建筑行业建筑物的采暖供冷
行业现状
目前应用该技术可实现节能量18万tce/a，减排约48万tCO2/a。
成果简介
1、技术原理
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源，即可供热又可制冷的高效节能系统。
地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温热源向高温热源的转移，地能分别在冬季和夏季作为低温热源和高温热源；即在冬季，把地能中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内的热用户；在夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去。
它的封闭环路部分由埋藏在地表以下的一长段塑料管组成，该塑料管道埋在地下与土壤耦合，因而热量在管道里的液体和土壤之间进行传递。
该系统包括封闭环路埋管、地源热泵（水-空气）和空气分布三部分，系统也可用来提供生活热水。
2、关键技术
系统匹配设计、地下钻孔下管、连管。
3、工艺流程
现场勘查→设计→钻孔→下管→室外水平连管。
主要技术指标
制热性能系数4.2；制冷性能系数7.81。
典型案例
山东省煤田地质局第四勘探队办公楼，投资额1000万元，经济效益为200万元/年，投资回收期5-8年。
市场前景
根据建设部第38号、北京发改委等九个部门联合发的京改[2006]839号文件精神，国家大力提倡使用地源空调，在全国范围内推广，并出台了各项优惠政策予以扶持。
预计未来5年，该技术在行业内的推广潜力可达到50%，年节能能力达到90万tce，年减碳能力约207万tCO2。
地源热泵技术是什么
地源热泵技术是什么来源：舒适100网上个世纪末地源热泵技术开始被引入我国，经过十几年的发展，其渐渐被越来越多的用户所认识和接受。
与地源热泵技术一机三用，能同时满足制冷、采暖、生活热水三大需求的功能相比，很多人对地源热泵原理及系统特点并不清楚，本文将详细为您介绍地源热泵技术是什么，带您全面了解地源热泵技术的概念、原理及特点。
地源热泵技术的概念地源热泵技术又称地热泵技术，是一种利用浅层常温土壤中的能量作为能源的先进的高效节能、无污染、低运行成本的既可供暖又可制冷的新型空调技术。
其主要由室外地能换热系统、地源热泵机组系统和室内采暖空调末端系统三大部分组成。
地源热泵技术原理众所周知，地层之下一年四季均保持一个相对稳定的温度。
在夏季，地下的温度要比地面空气温度低，在冬季却比地面空气温度高。
地源热泵正是利用大地的这个特点，采用立埋的埋管方式，以水作为冷热量载体，水在埋于土壤中的换热管道内与热泵机组间循环流动，实现机组与大地土壤之间的热量交换。
冬季循环水通过埋在土壤中的管道，从土壤中吸收热量，使循环水温度升高，供给地源热泵机组，同时由热泵机组提供热水，通过地板辐射给室内供暖；夏季循环水通过地埋管将热量排放到土壤中，使循环水温度降低供给地源热泵机组。
再由热泵机组提供冷冻水，通过风机盘管给室内供冷。
地源热泵技术的特点地源热泵系统充分利用蕴藏于土壤中的巨大能量，循环再生，其运行的过程中没有排烟，也没有废弃物，既不破坏地下水资源，又无污染，环境效益较好；地源热泵能量70%以上来自土壤，只需消耗少量电能，它比锅炉节能70%以上，比普通空调节能40%-50%，节能性显著；地源热泵技术冬季供暖、夏季制冷以及全年提供生活热水，一机三用；另外，地源热泵的使用寿命长，使用寿命在20年以上，是分体式或窗式空调器的2-4倍。
地源热泵技术综述
地源热泵系统的全年供冷供热性能与经济 性强烈依赖于建筑的冷、热负荷计算，空 调末端形式，设备选用，和地下埋管或水 井设计计算与施工。精心设计与精心施工 的工程和粗制滥造的工程，无论在性能上、 在初投资上、还是运行费用上、及使用寿 命上都会有成倍的差别；
3 地源热泵系统的适用条件
鉴于地源热泵系统是利用了地下30 m 至300 m深、温度既不低又不髙的恒温 带作为热泵系统的“源”与“汇”的 地下环境，和全年空调热泵自身既需 夏季排热和又需冬季取热的特点，确 保了热泵的高效、稳定、和可持续地 运行。因此，地源热泵系统的建设一 般应遵循以下适用条件：
《河北省大气污染防治行动计划实施方案》
• 21条：控制煤炭消费总量：按照国家要求，完成节能降 耗目标，加大非化石能源利用强度等措施替代燃煤。到 2017年，煤炭占能源消费总量比重较2012年明显降低， 全省净削减4000万吨。
• 23条：加快清洁能源替代利用。开发利用地热能、风能、 太阳能、生物质能，安全高效发展核电。逐步提高城市 清洁能源使用比重。
住宅小区 医院 宾馆、饭店、会所 学校、幼儿园 办公楼 其他
三、地源热泵技术的相关政策
与地源热泵技术相关的政策分两个层 面（节能减排鼓励政策和城市供热相 关政策）： • 节能减排与京津冀一体化； • 地方可再生能源发展规划； • 地方供热发展规划； • 项目补贴政策
《国家应对气候变化规划》2014-2020
• 没有交通一体化，没有环保一体化，就没有京 津冀一体化。
• 京津冀必须执行统一的最严格的环境保护标准， 到2015年底，京津冀及周边地区地级及以上城 市建成区，除必要保留的以外，全部淘汰每小 时10蒸吨及以下燃煤锅炉、茶浴炉；北京市建 成区则要求取消所有燃煤锅炉，改由清洁能源 替代。
地源热泵技术简单介绍
地源热泵技术简单介绍地源热泵地源热泵的利⽤是国⼟资源部⼤⼒推⼴的⼀种新型环保、节能技术，具有再⽣、清洁、安全、⾼效的特点。
地源热泵系统的利⽤分地埋管地热源系统、地下⽔地热源系统和地表⽔地热源系统。
1.地埋管地热源系统，不受⽔源条件的制约，利⽤了地下⼟壤巨⼤的蓄热蓄冷能⼒,冬季地源把热量从地下⼟壤中转移到建筑物内,夏季再把地下的冷量转移到建筑物内,⼀个年度形成⼀个冷热循环.是最具有发展前景的⼀种形式。
但对于该项技术的使⽤，受限制较多（需要当地⼟地资源部门对当地⼟地资源的评估、批准），⽽且其初步的投资较⾼。
2.地表⽔地热源系统，即污⽔源热源系统。
城市污⽔来源⼴泛，汇流⾯积⼤，污⽔原⽔流量具有⼩时变化规律明确、⽇流量相对稳定、随着城市规模的扩⼤⽽呈逐年递增的趋势。
利⽤污⽔热泵空调系统不仅可以使污⽔资源化，更是改善我国供暖以煤为主的能源消费结构现状的有效途径。
城市污⽔有三种形式：原⽣污⽔、⼆级再⽣⽔和中⽔。
原⽣污⽔是指未经过任何物理⼿段处理的污⽔。
运⽤原⽣污⽔源热泵空调系统相⽐于⼆级再⽣⽔和中⽔热泵空调系统的初投资及运⾏费⽤低。
城市污⽔温度变化幅度较⼩，与环境温度相⽐，表现为冬暖夏凉，污⽔温度在冬季通常为13℃~17℃，在夏季为22℃~25℃与河⽔及空⽓相⽐较，城市污⽔在温度在冬季最⾼、夏季最低，全年波动最⼩。
污⽔的温度在城市可以利⽤的热能中是最多的。
⽽且在能量消费密度越⾼的城市中其蕴藏的热量也越⼤。
虽然污⽔的热赋存量很⼤，却不适⽤于产⽣动⼒，仅适⽤于50℃⼀下的低温⽤户。
由于城市污⽔具有⽐较稳定的流量和适宜的温度，污⽔源热泵系统能够⾼效稳定、安全可靠的运⾏，可使夏季室温保持在21℃~26℃，冬季可达18℃~24℃.城市污⽔热源泵，容易安装。
⼀套设备可以实现夏季供冷、冬季供热，设备利⽤率⾼，总投资额为传统空调的60%。
该技术已在北京、秦皇岛、哈尔滨等地开始运⽤。
下⾯是污⽔热源泵系统原理图：但该项技术对于污⽔的需求量⾮常⼤，受⽔资源的限制。
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加快核电、风电、太阳能光伏发电等新材料、新装备的研发和推广， 推进生物质发电、生物质能源、沼气、地热、浅层地温能、海洋能 等应用，发展分布式能源，建设智能电网，完善运行管理体系。
《京津冀协同发展规划纲要》
• 河北是京津冀生态环境支撑区，要在京津冀交 通一体化、生态环境保护、产业升级转移等重 点领域率先取得突破。
建设部《民用建筑节能管理规定》指出：国家 鼓励发展的八项建筑节能技术中第五项直接提 到利用地热技术。
年全国人大通过了《可再生能源法》，建设部 将地源热泵供热空调技术列入新的建筑业十项 新技术。
年月日发改委会同环保部等部门编制的《节能 环保产业发展规划》在七个节能子行业中就有 建筑地源热泵技术。
筑材料，因地制宜推动太阳能、地热能、浅层 地温能等可再生能源建筑一体化应用。 • 推动其他可再生能源利用：鼓励因地制宜推进 浅层地温能冬季供暖、夏季制冷示范。
《河北省大气污染防治行动计划实施方案》
• 条：控制煤炭消费总量：按照国家要求，完成节能降耗 目标，加大非化石能源利用强度等措施替代燃煤。到年， 煤炭占能源消费总量比重较年明显降低，全省净削减万 吨。沧州市来自5%衡水市 3%
廊坊市 2%
承德市 张家口市 保定市 沧州市 廊坊市 衡水市 石家庄市 邢台市 秦皇岛市 唐山市 邯郸市
住宅小区
其他
18%
15%
医院
9%
办公楼 41%
宾馆、饭店、会所 14%
学校、幼儿园 3%
住宅小区 医院 宾馆、饭店、会所 学校、幼儿园 办公楼 其他
三、地源热泵技术的相关政策
国务院办公厅年月日《能源发展战略行动计划 (年)》国办发〔〕号
大幅增加风电、太阳能、地热能等可再生 能源和核电消费比重，
为进一步推广地源热泵技术的应用，财政部与住建 部联合发文，对于地源热泵应用工程提供资金补贴， 目前河北省对地源热泵技术已有明确的优惠政策。
河北省发改委财政厅文件【冀财建（）号】《河北 省电力需求侧管理专项资金管理办法》
• 年以来，地球生命力指数下降了，其中热带在不到年中
下降了，属于地球生命力指数下跌的重灾区。在生物多 样性不断丧失的同时，人类的生态足迹已经超过了地球 生态系统的供给能力。
• 人类正在使用相当于个地球的资源来维持生活。 • 中国副首席代表李琳说，按目前的模式预测，到年，人
类将需要两个地球来满足生存需求，到年，人类需要个 地球。
与地源热泵技术相关的政策分两个层 面（节能减排鼓励政策和城市供热相 关政策）： 节能减排与京津冀一体化； 地方可再生能源发展规划； 地方供热发展规划； 项目补贴政策
《国家应对气候变化规划》
• 到年，应对气候变化工作的主要目标是： • 控制温室气体排放行动目标全面完成，非化石
能源占一次能源消费的比重到左右。 • 发展绿色建筑：采用先进的节能减碳技术和建
发展规模
数量
单位
万千瓦
万千瓦
万千瓦
万千瓦
万千瓦
万千瓦
万千瓦
万千瓦
万千瓦
万千瓦
万千瓦
万千瓦
二、河北省地源热泵发展情况
上图为河北省发改委委托河北省科学 院检测的地源热泵项目情况统计。
累计检测建筑面积，万平米，以年为 例，住宅占比。
地源热泵工程的检测面积不足全部地 源热泵工程的。
唐山市 15%
秦皇岛市 2%
邯郸市 6%
承德市 10%
张家口市 1%
保定市 21%
邢台市 9%
石家庄市 26%
一、生态环境形势； 二、河北省地源热泵发展情况； 三、地源热泵的相关政策； 四、地源热泵技术； 五、地源热泵存在的问题； 六、地源热泵的发展方向；
一、生态环境形势
• 地球生命力指数： • 衡量地球生态状况的一种指数概念，这一概念通过对个
分布在不同生态系统和地区的哺乳动物、鸟类、爬行类、 两栖类及鱼类物种中个种群的规模变化趋势来衡量地球 上生物多样性的变化。相当于借助对物种丰富度变化的 表述，衡量地球的生态状况。
• 没有交通一体化，没有环保一体化，就没有京 津冀一体化。
• 京津冀必须执行统一的最严格的环境保护标准， 到年底，京津冀及周边地区地级及以上城市建 成区，除必要保留的以外，全部淘汰每小时蒸 吨及以下燃煤锅炉、茶浴炉；北京市建成区则 要求取消所有燃煤锅炉，改由清洁能源替代。
国务院办公厅发布《年各地区燃煤锅炉淘汰任务》 附件中规定河北淘汰任务为万吨。
• 条：加快清洁能源替代利用。开发利用地热能、风能、 太阳能、生物质能，安全高效发展核电。逐步提高城市 清洁能源使用比重。
• 条：积极发展绿色建筑。新建建筑严格执行强制性节能 标准，推广使用太阳能热水系统、地源热泵、空气源热 泵、光伏建筑一体化、“热—电—冷”三联供等技术和 装备。
《中共中央 国务院关于加快推进生态文明建 设的意见》
《石家庄市人民政府关于推进可再生能源建筑规模 化应用的实施意见》年月日
河北省“十三五”可再生能源发展目
一、发电 .风电 .光伏
集中式地面电站 分布式光伏
.光热发电 .生物质发电 农林生物质发电 垃圾发电 沼气发电 .水电 其中抽水蓄能 二、供热 .太阳能热利用
太阳能集热 .地热能利用 三、供气 .农村户用沼气 .大中型沼气 .生物天然气 四、燃料 .生物质成型燃料 .燃料乙醇 .生物柴油
生态足迹： 任何已知人口(某个个人、一个城市或一个国家)的生态足 迹是生产这些人口所消费的所有资源和吸纳这些人口所产 生的所有废弃物所需要的生物生产土地的总面积和水资源 量(单位是：全球公顷)。
尽管中国的人均生态足迹低于全球平均水平， 且大大低于欧美国家，但已是其自身生物承 载力的倍，这意味着我们需要个中国的自然 资源量才能满足需求；同时，由于人口基数 大，中国的生态足迹总量从年开始已经是全 球最大。
碳足迹：即人类生存所排放废气物的足迹当 量，这一点反映节能减排的紧迫性。
地球超载日：以年未计算周期的生态越界日 或地球负债日，过完这一日人类已经消耗完 当年地球可再生资源的总量。年为月日，年 为月日，每十年提前一个月。
地源热泵应在节能减排，治理雾霾和城乡供 热空调中发挥更大的作用：
年全国个城市年日均浓度分布