地源热泵技术的特点及应用
2013-地源热泵
芬
尼 克 兹
地源热泵的特点及应用简 介
广东芬尼克兹节能设备有限公司
GuangDong PHNIX Eco-Energy Solution Ltd .
内容
一、地源热泵系统简介 二、工作原理 三、地源热泵机组主要特点 四、PHNIX地源热泵机组特点 五、地源热泵工程设计方法 六、地埋管换热系统施工 七、相关工程图片
机房占地面积小，可 设在地下室，无噪音， 20 年 但需要打井埋管用地 机房占用建筑面积， 冷却塔要占用房顶面 积，储油 设备需要占地，要求 有一定的安全间距
溴化哩吸 收 式直燃机 组 水冷机组 + 燃油（汽 ） 热水锅炉
10 年
需设冷冻站和锅炉房， 冷水机组 面积较大，冷却塔要 20 年 占用房顶面积，储油 燃油锅炉 设备需要占地，要求 10 年 有一定的安全间距 需设冷冻站和锅炉房， 冷水机组 冷却塔要占用房顶面 20 年电 积，需要较大的电负 锅炉15年 荷
智能控制全 是我的功劳 哦！
PHNIX地源三联供热泵机组运行原理 ①热水模式：压缩机 四通阀1 热水侧换热器 节流阀A 地源侧换热器 四通阀2 压缩机.
PHNIX地源三联供热泵机组运行原理 ②制冷模式：压缩机 四通阀1 四通阀2 换热器 节流 空调侧换热器 四通阀2
地源侧 压缩机.
PHNIX地源三联供热泵机组运行原理-制冷 ③制热模式：压缩机 四通阀1 四通阀2 热器 节流 地源侧换热器 四通阀2
PHNIX
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广东芬尼克兹节能设备有限公司
GuangDong PHNIX Eco-Energy Solution Ltd .
尼 克 兹
机组运行噪音小
1、PHNIX地源热泵机组采用高效柔性全封闭式压缩机； 2、完美的机组外壳； 3、机组运行噪音小，性能稳定耐用。
地源热泵技术及其设计(1)
2 土壤热交换器的传热分析
2.1 土壤热交换器传热分析模型 对于地源热泵系统设计而言，土壤热交换器的传热分析主要是保证在地源热泵整个生命周期
中循环介质的温度都在设定的范围之内，设计者根据这一目标选择土壤热交换器的布置形式并确 定埋管的总长度。土壤热交换器传热分析的另一个目的，是在给定土壤热交换器布置形式和长度 以及负荷的情况下，计算循环液温度随时间的变化，并进而确定系统的性能系数和能耗，以便对 系统进行能耗分析。土壤热交换器设计是否合理，决定着地源热泵系统的经济性和运行的可靠性， 建立较为准确的地下传热模型是合理地设计土壤热交换器的前提。设置在不同场合的土壤热交换 器将涉及不同的地质结构，包括各地层的材质、含水量和地下水的运动等，这些当然都会影响到 换热器的传热性能。此外，土壤热交换器负荷的间歇性及全年吸放热负荷的不平衡等因素，也对 其传热性能有重要影响。由于地下传热的复杂性，土壤热交换器热量传递过程的研究一直是地源 热泵空调系统的技术难点，同时也是该项研究的核心和应用的基础。
垂直式土壤热交换器的结构有多种，根据在垂直钻井中布置的埋管形式的不同，垂直土壤热 交换器又可分为 U 型土壤热交换器与套管式土壤热交换器，如图 5 所示。套管式土壤热交换器在 造价和施工难度方面都有一些弱点，在实际工程中较少采用。垂直 U 型埋管的换热器采用在钻井 中插入 U 型管的方法，一个钻井中可设置一组或两组 U 型管。然后用回填材料把钻井填实，以尽 量减小钻井中的热阻，同时防止地下水受到污染。钻井的深度一般为 30～180m[13]，对于一个独 立的民居，可能钻一个钻井就足够承担供热制冷负荷了，但对于住宅楼和公共建筑，则需要有若 干个钻井组成的一群地埋管。钻井之间的配置应考虑可利用的土地面积，两个钻井之间的距离可 在 4～6m 之间，管间距离过小会影响换热器的效能。考虑到我国人多地少的实际情况，在大多数 情况下垂直埋管方式是惟一的选择。
地源热泵供暖方案
地源热泵供暖方案近年来，环境保护和节能减排成为了全球关注的焦点。
其中，供暖领域的能源消耗占据了很大的比重。
地源热泵供暖方案作为一种环保、高效的供暖方式，日益受到人们的关注和推崇。
一、地源热泵供暖的基本原理和优势地源热泵供暖利用地下土壤中储存的地热能量，通过热泵系统将低温热能转换为高温热能。
这种供暖方式有以下几个优势：1. 高效节能：地热能量稳定可靠，地源热泵能够将1单位的地热能量转化为3-4单位的热能，相较于传统的电采暖和燃气采暖，节能效果显著。
2. 环保低碳：地源热泵供暖过程中无烟尘、废气和噪音的排放，减少了对环境的污染，对改善空气质量和保护生态环境起到了积极的作用。
3. 稳定舒适：地源热泵供暖具有温度稳定、室温均匀的特点，可以满足人们对舒适室内环境的需求。
4. 综合运行成本低：尽管地源热泵供暖的初投资较高，但其长期运行成本较低，尤其在能源政策日益严格、燃气价格不断上涨的背景下，具有更为显著的经济优势。
二、地源热泵供暖方案的技术配置和应用地源热泵供暖的技术配置主要包括地热井、换热器、热泵主机以及室内分布系统等。
根据不同的场所和需求，地源热泵供暖方案可以选择垂直地热井和水平地热井。
垂直地热井是利用孔深为100米以上的钢管或塑料管穿透地下可生产热量的地层至地下，形成一个地热回灌系统，以达到充分吸收、循环使用地热能量的目的。
垂直地热井主要适用于空间有限、地热资源丰富的地区。
水平地热井是利用U型沟槽或螺旋式管道将低温制冷剂埋设在地下，利用地下土壤的稳定温度进行供热或制冷。
水平地热井相比于垂直地热井来说，施工和维护成本较低，适用于房地产开发以及大规模工业园区等。
除了地热井，地源热泵供暖还需要配备换热器、热泵主机等设备。
换热器用于将地热井中的低温热能传递给热泵主机，而热泵主机则通过压缩机和膨胀阀等设备，将低温热能转换为高温热能，并通过室内分布系统传送到各个供暖区域。
三、地源热泵供暖方案的发展前景和应用推广随着全球对能源环境的重视和绿色低碳的兴起，地源热泵供暖技术在各个领域得到了广泛的应用和推广。
地源热泵技术在暖通工程中的应用
地源热泵技术在暖通工程中的应用摘要:地源热泵技术以其高效利用能源、环保减排、可持续发展和广泛适用性等优势，成为当今暖通工程领域广泛应用的技术之一。
通过进一步推广和优化，地源热泵技术有望在未来发挥更大的作用，促进能源节约和环境保护。
关键词：地源热泵技术;暖通工程;应用引言随着节能环保意识的增强和能源消耗的增加，寻找一种高效且环保的暖通工程技术变得尤为重要。
地源热泵技术作为一种可持续利用地热能源的技术，具备了显著的优势。
地源热泵技术是一种高效的能源利用技术，在暖通工程领域具有广泛的应用前景。
1、地源热泵技术的基本原理和优势1.1原理地源热泵技术是一种利用地下土壤或地下水中的地热能源进行能量转换的技术。
其基本原理是通过地热能的吸收和释放，实现建筑物供暖、制冷和热水供应等功能。
地源热泵系统由地埋管道、换热器、压缩机和控制系统组成。
地下埋设的管道通过导热液体与土壤或地下水进行热交换，吸收地下的热能。
然后，通过压缩机对吸收的热能进行加热，将其传递给建筑物的供暖、制冷或热水系统。
同时，通过循环系统将冷却后的液体重新引入地下进行再次热交换，实现能量的回收和循环利用。
1.2优势1.2.1能源高效利用地源热泵技术利用地下稳定的温度资源，具有高效利用能源的优势。
相比传统暖通系统，地源热泵系统能够以较低的能耗提供相同的舒适温度。
这是因为地下温度相对稳定，地热能的供应源源不断，可以充分利用环境能量。
1.2.2环保减排地源热泵技术是一种清洁环保的能源利用方式。
使用地热能源作为热交换介质，避免了直接燃烧传统能源所产生的废气和二氧化碳排放。
同时，地源热泵系统也无需使用燃油或天然气等化石能源，减少了对非可再生能源的依赖，有利于节约资源和减少环境污染。
1.2.3可持续发展地源热泵技术具备可持续发展的特点。
地热能源是一种可再生能源，不会被人类活动的消耗而枯竭。
通过合理设计和管理，地源热泵系统可以长期稳定运行，并为建筑物提供持续的供暖、制冷和热水服务。
试析地源热泵技术的运用
试析地源热泵技术的运用前言暖通空调是一项相对成熟且被各国广泛使用的技术，它优点在于为人们营造了温暖舒适的室内环境。
但同时存在许多问题。
最突出的是能耗问题，西方发达国家暖通空调的能耗至少占系统整体能耗总量的50%，造成极大程度的能源浪费和管理成本的提升。
另外，暖通空调系统供热时产生的燃烧废气、有害气体等不可避免地与空气中CO2、氮的氧化物发生反应，形成温室效应、酸雨、臭氧层空洞等环境问题。
为了解决这一难题，将新型能源引进暖通空调的应用中是一条十分适宜的捷径，最好的选择之一就是地热能。
相比于潮汐能、风能、太阳能等能源，地热能可以更好的研发利用，地源热泵技术就是地热能最集中的体现之一。
一、地源热泵系统的基本特点分析首先，地源热泵系统有着极好的清洁性：地源热泵技术的工作原理不是传统意义上的燃烧技术，它是以电力为能量输出来源，同时辅以高科技信息技术和探测技术，最大程度减轻了系统运行过程对自然环境的影响。
另外，地源热泵技术不使用冷却塔和相应的外挂机装备，也降低了供热、供冷过程中的排放过程对环境的污染。
其次，地源热泵系统有着极高的经济性：地源热泵系统冷却系统冷凝温度较低，从而使得冷却效果高于一般意义上的风冷式制冷系统以及冷却塔式制冷系统，这在很大程度上使得机组运行效率得到了稳定的提升。
实践数据证实：地源热泵系统下供热、制冷空调的运行费用能够降低30%-40%左右。
更为关键的一点在于：同常规意义上的锅炉、电能或者是燃料供热系统相比，地源热泵系统对于电能资源的节约是极为显著的。
与之相对应的经济性优势同样极为突出。
再次，地源热泵系统有着良好的能效性：在现阶段的技术条件作用之下，地源热泵系统运行机组对于土壤以及水体的应用，在冬季气候状态下的温度指标基本能够维持在12℃-22℃范围之内。
该温度数值明显高于常规状态下的环境空气温度数值。
在此过程当中，可显著提高热泵循环状态下的蒸发温度，而这对于提高地源热泵系统的能效比而言是至关重要的。
地源热泵的特点和基本形式
地源热泵的特点和基本形式地源热泵（区别于热泵热水器和太阳能热泵热水器）技术是一种利用浅层地热资源的既可供热又可制冷的高效节能的空调技术。
热泵的理论基础源于卡诺循环, 与制冷机相同, 是按照逆循环工作的。
由于全年地温波动小, 冬暖夏凉, 因此地热可分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源, 即冬季从土壤中采集热量, 提高温度后供给室内采暖；夏季从土壤中采集冷量, 把室内多余热量取出释放到地能中去。
地源热泵主要有以下几种形式：(1)地下水热泵：为开放系统。
该系统占地面积小, 非常经济。
它要求保证机组正常运行的稳定水源, 温度范围在7—21℃, 需要打井, 为保持地下水位需要注意回灌, 从而不破坏水资源。
(2)河湖水源热泵：为开式或闭式系统。
该系统投资小, 水系统能耗低, 可靠性高, 且运行费用低, 但盘管容易被破坏, 机组效率不稳。
(3)土壤热泵：为闭式系统。
垂直埋管系统占地面积小, 水系统耗电少, 但钻井费用高；水平埋管安装费用低, 但占地面积大, 水系统耗电大。
2 地源热泵伏于传统空调的特性2.1 在技术方面(1)传统的空调系统不论是水冷还是风冷, 由于它的换热器必须置于暴露的空气中, 因此会对建筑造型造成不好的影响, 破坏建筑的外观；而地源热泵把换热器埋于地下, 且远离主建筑物, 故不会对其造型产生影响。
(2)风冷换热器与水冷换热器的换热环境均为大气, 故不可避免地受到环境条件变化的影响, 会明显降低换热效率；而地源热泵换热器是和大地换热, 换热对象是1m以下的地层, 其初始温度大约等于年平均温度, 基本不受外界环境的影响。
这种温度特性使地源热泵比传统空调运行效率要高40％～60％。
(3)普通空调对环境的影响是很严重的, 它不仅对臭氧层造成严重的破坏和产生令人难以忍受的噪音, 还由于夏季将废热排入大气, 冬季吸收大气中的热量而使大气、住宅周围的环境更加恶劣；而地源热泵可以利用大地的蓄热能力, 把夏季多余的排入大地的热能在冬季取用, 把冬季多余的冷能在夏季取用, 以达到冬夏两季室内的供暖与供冷。
地源热泵技术
浅谈地源热泵技术【摘要】地源热泵是地热能源利用中最有发展前景的领域。
地源热泵也是直接利用地热资源的一个重要领域。
本文讨论了地源热泵技术的原理和优缺点、分析了地源热泵技术需要注意问题，并介绍了地源热泵技术的发展和应用用前景.【关键词】地源热泵；环保高效；发展趋势一、地源热泵技术的优点什么是地源热泵呢？地源热泵是通过外加电能实现能量从低温热源转移到高温热源，有效地利用浅层的地热资源的一种环保高效的空调系统。
在冬季，土壤中为高温热源，地源热泵技术把土壤中的热量提取出来，提高温度后可以用于采暖；在夏季，室内为高温热源，地源热泵技术把屋内的热量取出来释放到土壤中去，这样一取一放，可以常年能保证地下温度的均衡。
可以看出地源热泵（也称地热泵）正是利用地下的常温土壤和地下水温度相对稳定的特特点，通过深埋于建筑物地下的管路系统，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量交换的一种技术。
这种技术有以下优点：第一地源热泵技术是利用可再生能源的一项技术地源热泵是利用了土地的浅层的地能（一般小于400米）作为热源。
土地的浅层的地能属于低温位热能，而地表浅层更是一个无比巨大的太阳能吸收器，收集了约47%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。
而且地能不受区域，环境的等限制，面广而又无处不在，是取之不尽用之不竭的近乎无限的可再生能源。
第二地源热泵还属于高效节能的一项技术。
地能的温度在一年四季都是相对稳定，冬季是很好的热泵热源，夏天是很好的空调冷源。
这种温度的特性可以大大提高系统的运行效率，根据统计地源热泵比传统的技术节能30%-40%左右。
另外，还可以大幅度减少供热制冷空调的运行费用，因为地能的温度相对恒定特性，温差变化少可以使得热泵机组运行更稳定、安全从而保证了系统的高效性和经济性，据资料统计表明地源热泵比风冷热泵大约节能40%，比电采暖更是节能70%左右，比通常的燃气炉的效率要提高48%，它所需的制冷剂也比比一般热泵空调减少50%。
CIAT 地源热泵技术
Ground source heat pump
PE管材性能参数
特性（Property） 密度（Density） 融化流动指标（Melt flow index MFI） 屈服应力（Yield stress） 衰坏伸长（Elongation at break） 蠕变弯曲系数（Bend-creep modulus） (1min.) 冲击强度（Impact strength） 23 ℃ 40 ℃ 微晶融化范围（Crystallite melting range） 线性扩展系数（Coefficient of linear expansion） 热传导系数（Thermal conductivity） 表面热阻（Surface resistance） 表面粗糙度（Surface roughness Ra） 传统工作温度范围（Normal working temperature range） PE >0.93 g/m3 190/5 0.2-1.3g /10 min 22 N/mm2 测试速度 125mm/min >800% 测试速度 125mm/min 800 N/mm2 无失败 mJ/mm2 无失败 mJ/mm2 127-131 ℃ 0.20 mm/m ℃ At 20 ℃ 0.43 W/m ℃ >1013Ω Ra=0.007 -40 to 60 ℃
Material Properties of Polyethylene (PE) ——聚乙烯材料特性（PE） Material Properties of Polybutylene (PB) ——聚丁烯材料特性（PB） Material Properties of Polypropylene (PP) ——聚丙烯材料特性 （PP）
形式
土壤源热泵系统 户式中央空调系统 直燃机系统 VRV系统
建筑节能施工中的地热能应用
建筑节能施工中的地热能应用地热能是一种重要的可再生能源，在建筑节能领域具有广阔的应用前景。
在建筑节能施工中，地热能的应用能够有效降低建筑物的能耗，并提供舒适的室内环境。
本文将介绍建筑节能施工中地热能的应用及其优势。
一、地热能的概念地热能，也称地热资源，是指存在于地下的热能，主要来源于地球内部的地热。
地热能具有稳定、持久、可再生的特点，并且几乎不受气候变化的影响。
在建筑节能施工中，地热能可以通过地下水或地下热能选择器捕获并利用。
二、地热能在建筑节能施工中的应用1. 地源热泵系统地源热泵系统是一种通过地下热能选择器捕获地热能的技术。
该系统通过地下水或者埋在地下的地下热能选择器，将地下的热能传导到建筑内部用于供暖和热水。
这种系统具有高效、节能、环保的优势，可以有效减少建筑物的能耗。
2. 地板辐射采暖地板辐射采暖是利用地热能进行室内供暖的一种方式。
通过在地板下安装热水管道或电热膜，将热能传导到地面上，达到室内供暖的目的。
与传统的暖气片比较，地板辐射采暖具有温度均匀、舒适度高等优势，并且能够实现节能减排。
3. 地热井地热井是通过在地下钻探一定深度的井，利用地下热能进行建筑供暖和制冷的一种方式。
地热井可以灵活应用于各种建筑类型，可以达到节能、环保、稳定供暖的效果。
同时，地热井还可以与其他可再生能源设备如太阳能和风力发电等相结合，形成混合供能系统。
三、地热能应用的优势1. 节能减排地热能的应用能够有效降低建筑物的能耗，实现节能减排的目标。
与传统供暖方式相比，地热能利用效率更高，能够最大限度地利用地下热能，减少对传统能源的依赖。
2. 环保可持续地热能是一种可再生能源，具有环保可持续的特点。
在地热能的应用过程中，不会产生污染物和温室气体的排放，对环境没有负面影响。
3. 室内环境舒适地热能的应用可以实现室内温度的均衡分布，避免了传统暖气片的不舒适和温度不均匀的问题。
地热能的供暖方式对室内湿度的控制也更加有效，能够创造出更舒适的室内环境。
浅谈地源热泵技术的发展及应用
浅谈地源热泵技术的发展及应用【摘要】本文系统介绍了地源热泵空调系统的发展历史,工作原理以及特点等。
【关键字】地源热泵；工作原理；发展应用1 基本概念地源热泵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。
地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省约二分之一的能量；由于地源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为10～25℃，其制冷、制热系数可达4.0～4.4，与传统的空气源热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普通中央空调的50～60％。
因此，近十几年来，尤其是近五年来，地源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及中、北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展，中国的地源热泵市场也日趋活跃，可以预计，该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。
2 地源热泵工作原理地源热泵则是利用水源热泵的一种形式，它是利用水与地能（地下水、土壤或地表水）进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源，冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热源”；夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为“冷源”。
地源热泵供暖空调系统主要分三部分：室外地能换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系统。
其中水源热泵机主要有两种形式：水—水式或水—空气式。
三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递，水源热泵与地能之间换热介质为水，与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。
地源热泵同空气源热泵相比，有许多优点：2.1 全年温度波动小。
冬季温度比空气温度高，夏季比空气温度低，因此地源热泵的制热、制冷系数要高于空气源热泵，一般可高于40%，因此可节能和节省费用40%左右。
2.2 冬季运行不需要除霜，减少了结霜和除霜的损失。
2.3 地源有较好的蓄能作用。
3 地源分类地源按照室外换热方式不同可分为三类：1.土壤埋盘管系统，2.地下水系统，3.地表水系统。
关于地源热泵技术及其在暖通工程中的应用[论文]
![关于地源热泵技术及其在暖通工程中的应用[论文]](https://img.taocdn.com/s3/m/03a4973931126edb6f1a10b2.png)
关于地源热泵技术及其在暖通工程中的应用摘要：随着现代人对生活品质的追求，暖通工程的需求越来越高、标准越来越高。
暖通工程发展的背后对能源的巨大浪费，给我国能源带来巨大的压力，因此，发展一种环保型的暖通空调技术已非常迫切。
地源热泵技术问世以来，在的暖通工程中已经得到了广泛的应用，事实证明，地源热泵技术相对于其他供暖和空调方式具有良好的优越性。
鉴于此，本文探讨了地源热泵的原理与特点，对地源热泵技术在暖通工程中的应用进行了探讨，以期对相关从业人员有所借鉴意义。
关键词：地源热泵技术暖通工程能源一、前言地源热泵系统是一种新兴的浅层地热能利用技术，最早源于1912年瑞士的一个专利。
20世纪70年代，欧洲开始了研究地源热泵的第一次高潮，但由于当时的能源价格低，这种系统并不经济，因而未得到推广。
直到20世纪70年代初世界上出现了第一次能源危机，它才开始受到重视，许多公司开始了地源热泵的研究、生产和安装。
这一时期，欧洲建立了很多水平埋管式土壤源地源热泵，主要用于冬季供暖。
虽然欧洲是世界上发展地源热泵最成熟的地区，但是它也曾因为地源热泵专家不懂安装技术，安装工人又不懂地源热泵原理等因素，致使地源热泵的发展走了一段弯路。
随着科技的进步，关于能源消耗和环境污染的法律制定越来越严格，地源热泵的发展迎来了它的另一次高潮。
欧洲国家以瑞典和奥地利等国家为代表，大力推广地源热泵供暖和制冷技术。
政府采取了相应的补贴政策和保护政策，使得地源热泵生产和使用范围迅速扩大。
80年代后期，地源热泵技术已经趋于成熟，更多的科学家致力于地下系统的研究，努力提高热吸收和热传导效率，同时越来越重视环境的影响问题。
地源热泵生产呈现逐年上升趋势。
其真正意义上的商业应用迄今也不过十多年。
但美国的地源热泵生产和推广速度很快，美国已达到了每年安装40 万台地源热泵，技术产生了飞速的发展，成为世界上地源热泵生产和使用的头号大国，年节约能源折合4.2亿美元。
我国浅层地温能的开发利用起步较晚，2001年我国政府开始积极推广运用这项“绿色技术”，建设部在《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》中专门作了推荐，以减少煤耗、节约一次能源和改善环境。
地源热泵在建筑节能中的应用
地源热泵在建筑节能中的应用地源热泵作为一种可持续发展的能源利用技术，在建筑节能方面具有重要的应用价值。
本文将从工作原理、应用案例和节能效果三个方面来探讨地源热泵在建筑节能中的应用。
一、地源热泵的工作原理地源热泵是利用地下地热资源进行室内空调和供暖的技术，其工作原理主要包括地热能的吸收、传输和释放三个过程。
首先，地下热能由地下换热器吸收，再通过制冷剂进行传输并进行压缩；然后，经过蒸发器的蒸发过程，吸收室内热量进行制冷或加热；最后，通过冷凝器传热到室内或室外环境中，实现室内空调和供暖的目的。
二、地源热泵的应用案例地源热泵在建筑节能中的应用已经得到广泛的推广和应用。
以下是一些具有代表性的应用案例。
1. 商业办公建筑：某商业办公楼在使用地源热泵之前，采用传统的空调和供暖系统，能源消耗非常高。
而通过地源热泵系统的应用，利用地下的地热能源，不仅减少了能源的消耗，还能有效保持室内的舒适温度，大大降低了运行成本。
2. 住宅小区：某住宅小区采用地源热泵供暖系统，利用地下地热能源进行供暖。
相比传统的锅炉供暖系统，地源热泵系统具有更高的能源利用率和更好的环境效益。
该小区居民享受到了稳定的室内温度，并且减少了对化石燃料的消耗。
3. 学校和医院：某大型学校和医院建筑群中，使用地源热泵系统，既能满足室内的空调和供暖需求，又能节约能源和保护环境。
这些公共建筑的大量用能需求，地源热泵技术的应用，为节约能源和降低碳排放做出了重要贡献。
三、地源热泵的节能效果地源热泵在建筑节能中的应用，能够显著提高能源利用效率，从而达到节能减排的目的。
首先，地源热泵技术利用地下地热资源，能够充分利用自然能源，减少对传统能源的依赖，从而实现整体能源消耗的减少。
其次，地源热泵系统运行过程中，采用恒温控制模式，对室内温度进行精确调节，避免了传统系统的能耗浪费。
在夏季，地源热泵可以通过回收室内的废热，用于供暖的热水，进一步提高了能源利用效率。
此外，地源热泵系统还可以与其他节能设备（如太阳能热水器、光伏发电等）进行整合，形成综合能源系统，进一步降低能源消耗和环境污染。
地源热泵工作原理
3 地源热泵的类型：
源热泵技术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价最低，埋管方式最贵，但最好。 只要有足够的场可地埋设管道（地下冷热交换装置）或政府允许抽取 地下水的就应该优先考虑选择地源热泵中央空调。地源热泵中央空调 如此节能是应为地源热泵技术借助了地下的能量，地下的能量还是来 至于太补水
电能能源利用系数为3.8-4.5
燃油或燃气能源利用系数80%
夏季：电能利用系数为3.5-3.8 夏季：电能利用系数为3.5-3.8
冬季燃油或燃气80%
冬季90%
无燃烧污染，水资源不和制冷 有燃烧污染，有一定的噪音和 有燃烧污染，有一定的噪音和 无燃烧污染，夏季有一定的噪
夏季地源热泵工作原理
夏天热泵中制冷剂逆向流动，与用户换热的冷凝器变为蒸发器从 集水器中的低温水（7 -12 ℃）提取热能，与地下循环液换热的蒸发 器变为冷凝器向地下循环液排放热量，循环液中热量再向地下低温区 排放，如此循环往复连续地向用户提供7 -12 ℃ 的冷水。
2 地源热泵技术特点：
①地源热泵环保特性：使用电力，没有燃烧过程，对周围环境无污 染排放；不需使用冷却塔，没有外挂机，不向周围环境排热，没有热 岛效应，没有噪音；不抽取地下水，不破坏地下水资源。
剂接触，水没有污染
水霉菌污染(冷却塔)
水霉菌污染(冷却塔)
音和水霉菌污染（冷却塔）
需要一定量的水资源
机房需要设置自动安全报警系 统
需要设置两套机组和人员，运 行维护复杂锅炉房需要设置自 动安全报警装置
地源热泵技术原理及优缺点
地源热泵技术原理及优缺点
1.地热采集：通过埋设于地下的地源换热器采集地下的热量，透过换
热器的导热管发挥功能。
2.热泵循环：通过地源热泵系统中的压缩机和膨胀阀，将地下储存的
热量进行压缩和膨胀，从而使其温度升高或降低。
3.热能利用：通过热泵循环后，产生的高温热能用于供热、供冷和热
水需求。
2.环保无污染：地源热泵系统不产生直接的污染排放，减少对环境的
影响，符合可持续发展的要求。
3.多功能利用：地源热泵系统不仅可以供热，还可以供冷和提供热水，具有多种功能，满足不同需求。
4.技术成熟稳定：地源热泵技术已经得到广泛应用，成熟的技术和设
备保证了系统的稳定性和可靠性。
5.长寿命可靠性高：地源热泵系统的主要设备寿命较长，使用寿命可
达20年以上，且运行稳定可靠。
1.初始投资较高：地源热泵系统的建设需要一定的投资，包括地热采
集系统和地源热泵设备，初始投资较高。
2.地质条件限制：地源热泵技术对地质条件有一定的要求，需要有足
够的地下水资源和合适的地层条件。
3.维护成本较高：地源热泵系统需要定期检查和维护，以确保系统的
运行效果，这会增加一定的维护成本。
4.土地占用较大：地源热泵系统需要埋设大量的地热换热器和导热管，对土地的占用较大。
综上所述，地源热泵技术通过利用地热资源将其转换为热能，实现供热、供冷和热水需求，具有高效节能、环保无污染、多功能利用、技术成
熟稳定和长寿命可靠性高等优点。
然而，地源热泵技术的初始投资较高，
地质条件有限，维护成本较高，土地占用较大等缺点也需要考虑。
地源热泵的工作原理及技术经济性分析
地源热泵的工作原理及技术经济性分析摘要：地源热泵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。
地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移。
本文主要介绍了地源热泵国内外发展近况、特点、工作原理与分类、应用方式、技术经济性等。
关键词：地源热泵可再生能源冷凝器蒸发器一、什么是地源热泵地源热泵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。
地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移。
地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，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。
热泵机组的能量流动是利用其所消耗的能量（如电能）将吸取的全部热能（即电能+吸收的热能）一起排输至高温热源。
而其所耗能量的作用是使制冷剂氟里昂压缩至高温高压状态，从而达到吸收低温热源中热能的作用。
请参见能流图所示。
通常地源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到5kW以上的热量或4kW以上冷量，所以我们将其称为节能型空调系统。
与锅炉（电、燃料）供热系统相比，锅炉供热只能将90%以上的电能或70～90%的燃料内能为热量，供用户使用，因此地源热泵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；由于地源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为10～25℃，其制冷、制热系数可达3.5～4.4，与传统的空气源热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普通中央空调的50～60% 。
因此，近十几年来，尤其是近五年来，地源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及法国、瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展，中国的地源热泵市场也日趋活跃，可以预计，该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。
二、地源热泵国内外发展近况地源热泵的历史可以追朔到1912年瑞士的一个专利，欧洲第一台热泵机组是在1938年间制造的。
地源热泵的技术特点及设计应用
在工程设 计中的技 术优势 ， 同时 也阐述 了在设计应 用中应注意的问题。
【 关键词！ 地源热泵； 发展历程； 技术特点； 设计应用 ｆ 中图分类号】 Ｔ ８２ Ｕ３
０ 引言
【 文献标识码】 Ｂ
【 文章编号】 １ １ ６６（ ０） — １ — ２ ０ — ８４２ ８０ ０４ ０ ０ ０ ６ ０
［ ］ 樊洪明， ３ 史守峡 ， 何钟怡 ． 地下直埋管道 的温度 场分 析［ ］ 哈 Ｊ．
尔滨建筑大学学报 ．９９，２５ ： ０—６ ． １９ ３ （） ６ ５ ［ ］ 樊洪明， ４ 朱蒙生 ， 何钟怡 ． 平面非规则域 内非线性边值 问题稳 态温度场分析 ［］ 哈尔滨建筑大学学报 ．００ ３（ ） Ｊ． ２０ ，３ ５ ．
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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。
１ 地 源 热泵 发 展 历 程与 现 状
能也会通过地表 向大气层散失。人类每年消耗 的全部能量 ，
只是地表 吸收和 散发 的太 阳能 和地热 能的极 小的一 部分 。
地表能量被利用后 ， 可由太 阳能和地球深部传导上来 的热量
很快平衡 ， 不会对 自然界 的能量系统造成不 良影响。因此 浅 层地表能量是一 个取之不尽的可再生清洁能源库 。 （） 地源热泵是高效节能的技术 。热 泵本 身的制热 效 ２ 率就 比较高。因为热泵产生 的热主要不是 因燃烧 或 电加 热 而直接产生 的热 量 ， 而是从低温热源中转移过来的热量。我 们可 以通过一次 能源利用率来说明热泵的高效率。
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。
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浅析地源热泵技术的特点及应用
摘要：地源热泵系统的能量来源于地下能源。
它不向外界排放废气、废水、废渣, 是一种理想的“绿色空调”, 被认为是目前可使用的对环境最友好和最有效的供热、供冷系统。
该系统无论严寒地区或热带地区均可应用本文探讨了地源热泵技术的特点及运用。
关键词：地源热泵；技术；节能；应用
中图分类号： tu201.5 文献标识码： a 文章编号：
地源热泵系统经过多年的研究，在技术上已经比较成熟，而且经过多次的示范实践，肯定其具有节约能源、性能稳定、清洁安全等优点，虽然其初投资比常规采暖空调系统大，但可以大大节省运行维护费用。
据世界环保组织估计，设计安装良好的地源热泵，平均可节约用户30%～40% 的采暖空调运行费，因此它将成为大有发展前景的采暖空调技术。
一、地源热泵技术的工作原理
地源热泵技术是一种利用地球表面浅层的地热能资源进行供热、制冷的高效、节能、环保的系统。
地源热泵通过输入少量的电能，实现低温热能向高温热能的转移。
工作原理见图1，地热能在冬季作为热泵供热的热源；在夏季作为热泵制冷的热汇。
即在冬季，把地热能中的热量“取”出来，提高温度后，向室内供给热量；夏季，把室内的热量“取”出来，“排放”到地下可缓解城市热岛效应，通常热泵消耗1 k w 的能量用户可以得到今5 kw 的热量或冷量。
1-压缩机; 2-蒸发器; 3-冷凝器; 4-节流阀;5 ～ 12-阀门; 13-风机盘管; 14-埋地换热器
图1地源热泵技术的工作原理
二、地源热泵系统的特点
1、节能、高效
地温一年四季基本恒定在16℃左右，略高于该地区平均温度1到2度，使得热泵无论在制冷或制热工况中均处于高效率点。
地源热泵空调系统在提供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，用于将土壤中的热量“搬运”至室内。
与锅炉（电、燃料）供热系统相比，锅炉供热只能将90%以上的电能或70—90%的燃料内能转换为热量供用户使用，而地源热泵空调系统的转换效率最高可达4.7，因此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，其运行费用仅为普通中央空调的50—60%。
2、节省建筑空间、便于运行管理地源热泵没有冷却塔和其它室外设备，省去了锅炉房、冷却塔及附属的煤场、渣场所占用的宝贵面积，节省了空间和地皮，产生附加经济效益，并改善了环境外部形象。
热泵机组质量可靠，没有大型的集中机组，无需专人值守，大大减少维修、维护费用，可以实现机组独立计费，分户计量，方便业主对整个系统的管理。
3、绿色、环保、无污染
地源热泵空调系统在冬季供暖时，不需要锅炉，无燃烧产物排放，可大幅度降低温室气体的排放，既保护了环境，又可遵守《全球气候公约》。
在夏季制冷时也是将热量转移到地下，没有任何气体排放到大气中，如果得到广泛应用将可以大大降低温室效应，减缓全球变暖的进程。
4、低运行费用
地源热泵空调系统的高效节能特点，决定了它的低运行费用。
其维修量极少，使用寿命和建筑物同期，折旧费和维修费也都大大低于传统空调。
由于自动化程度高，无需专业人员操控。
一般来说，地源热泵空调系统的供暖和制冷费用只相当于普通空调系统供暖
和制冷费用的30—70%。
5、应用灵活、安全可靠、用途广泛
地源热泵空调系统灵活性强，—套地源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。
可用于新建工程或扩建、改建工程，可逐步分期施工。
热泵机组可灵活地安置在任何地方，节约空间。
同时，地源热泵无储煤、储油罐等卫生及安全隐患。
因此，地源热泵空调系统从严寒地区至热带地区均适用，可为办公楼、宾馆、医院、饭店、商店、超市、幼儿园、别墅、居民小区等各类建筑物提供冷暖两用空调系统，并可同时提供生活热水
三、地源热泵系统的优势
1、地源热泵的社会效益
我国的能源结构主要依靠矿物燃料，特别是煤炭。
矿物燃料燃烧后产生的大量污染物，是造成温室效益的主要原因。
采取地源热泵能够有效减少常规供热和空调对大气的污染，是一项利国利民的绿色工程。
2、地源热泵的经济效益
地源热泵系统可实现对建筑物的供热和制冷，还可供生活热水，一机多用。
一套系统可以代替原来的锅炉加制冷机的两套装置或系统。
系统紧凑，省去了锅炉房和冷却塔，节省建筑空间，也有利于建筑的美观。
根据以往项目的经验，由于地源热泵运行费用低，增加的初投资可在5～10（年限有待考证）年内收回，地源热泵系统在整个服务周期内的平均费用将低于传统的空调系统。
同时，地源热泵空调系统的经济性取决于多种因素。
不同地区，不同地质条件，不同能源结构及价格等都将直接影响到其经济性。
三、地源热泵的工程设计应用
1、关于地下水源开采、回灌和土壤换热器的比较
近几年来地源热泵的部分形式是地下水源开采---回灌形式的水源热泵系统。
这种形式面临的最大问题是回灌问题。
华北、华东地区的地下水位下降，地面沉降问题一直很严重，多年来面临严重的地沉问题，在利用向地下回灌来控制地面沉降的技术已用多年，积累了很多经验教训。
地源热泵土壤换热器有多种形式，如水平埋管，竖直埋管等。
这两种埋管型式各有自身的特点和应用环境，在中国采用竖直埋管更显示出其优越性。
节约用地面积，换热性能好，
可安装在建筑物基础、道路、绿地、广场、操场等下面而不影响上部的使用功能，甚至可在建筑物桩基中设置埋管，见缝插针充分利用可利用的土地面积。
采用竖直埋管的土壤换热器形式，不用开采和回灌地下水，没有破坏自然环境的担忧。
另外的优点是系统运行更加稳定、安全，没有需要更新和维修潜水泵的烦恼。
2、冬季避免采用防冻液介质
很多资料中介绍了防冻液的种类、性能等。
在我国华北及以南区域，因为地下温度不是很低，只要设计足够的土壤换热器数量，可以在使用水作为介质的情况下满足需要。
尽量不使用防冻液，避免使用不慎造成环境问题和因温度太低降低热泵效率。
3、系统的管材必需采用高强度惰性材料
土壤换热器系统设计要保证水系统平衡，避免采用室外阀门调节的方式。
4、关于竖直埋管埋设单u 型或双u 型管的问题
从工程实践中看，总体来说单u 型管方式优于双u 型管方式，但是同样的换热量单u 型管需要更多的孔数而增加了建设成本。
5、系统设计参数讨论
关于( 冷) 热源侧水流量，要由最大得热量和最大释热量确定的。
埋管中水流速的选取取决于埋管循环流程长度，埋管材料，管径大小，当地地源条件以及机组的特性要求。
一般，如提高水流速度可适当增加换热系数，强化换热量，减小换热面积和换热管的耗材，但流速太快会增加循环水泵能量消耗。
一般可取流速为0.65~
1. 5m/s。
具体可当地条件进行优化分析与设计。
优化设计时其复合能耗与埋管长度、埋管材料、管径、地源温度、地源热指标、机组特性等因素有关。
在机组选择上，设定地埋管进水温度，根据测井测出的进出水温差推算出地埋管出水温度，进而确定热泵机组冬季的蒸发温度和冷凝温度。
总之，我国幅员辽阔，在不同地区气候条件差异很大，其负荷也迥然不同。
因此不能照搬国外的技术成果，而要开发适合我国气候特点的技术。
随着人们环保意识和节能意识的不断增强，在空调领域寻找清洁可再生能源正日益成为研究热点。
地源热泵作为新型可再生能源。
很好地满足了节能的需求，具有供能稳定可靠。
不受燃料短缺和价格波动影响等特殊优势。
并且具有非常明显的清洁环保性能减排效果显著。
经过多年的实践，地源热泵在空调领域应用的技术可靠性、经济节能与环保性能已经在诸多工程中得到了验证，具有广阔的发展前景。
参考文献：
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[2] 王峥,孙大明.住宅中地源热泵适用性探讨[j]. 住宅产业. 2009(z1)
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