浅谈土壤源热泵系统的发展及其应用
浅谈土壤源热泵在我国的发展应用
浅谈土壤源热泵在我国的发展应用作者：马凤凤来源：《科教导刊·电子版》2016年第03期摘要在全球能源环境危机下，作为一种节能环保的供热制冷新技术，土壤源热泵系统在我国暖通空调领域中的发展日益广泛。
本文主要综述了土壤源热泵系统以及土壤源热泵在我国的发展现状和技术应用，由此进一步总结和展望其在中国的发展前景。
关键词土壤源热泵地热能节能发展应用中图分类号：TU831 文献标识码：A环境污染和能源危机是当今世界各国面临的严峻问题。
在中国，仅2011年能源消耗就高达34.8亿吨的标准煤，而传统化石类能源（煤、石油等）在中国能源消耗中仍占据主导地位。
因此，国家高度重视可再生能源、环保节能技术等的开发与应用。
土壤源热泵技术由于具有环保、节能、无污染的特点，充分符合中国可持续发展道路，具有广阔的发展前景。
1土壤源热泵简介1.1地热能简述地热能的开发利用先后在欧美、新西兰和日本等地已取得良好效益。
根据初步评估数据显示，在我国，山区温泉总的热量折合标准煤约5€？06t/a，平原地区经济型和亚经济型地下热水资源中包含的热能约为2.9444€？022J，其中包括可采热水资源的热能约2.3€？020J。
由此可见，我国地热资源分布广泛，开发利用潜力巨大。
1.2土壤源热泵的特点土壤源热泵指的是通过换热器内的循环液体从地下岩土中吸收或者释放热量进而达到供热或制冷目的的系统，通过少量电能的输入，来实现低品位热能即地热能，向高品位热能的转移。
土壤源热泵有许多优点：（1）有利于可再生能源的开发利用。
地面吸收的太阳辐射中约47%积蓄在地表浅层，土壤源热泵技术正是利用这部分清洁的可再生能源进行供热制冷；（2）节能环保。
在土壤源热泵系统运行的过程中没有CO2、CO、SO2等污染性气体排放，也不会形成传统空调中的噪声污染，且土壤源热泵技术的应用减少了对传统化石类能源的需求；（3）系统能效高，运行稳定可靠，成本低。
土壤源热泵系统的运行效率高于传统空调40%左右，且由于地下土壤温度几乎不受外界影响，所以系统运行较为稳定。
土壤源热泵的原理、优缺点与应用前景
土壤源热泵的原理、优缺点与应用前景作者：王啟寅来源：《农家致富顾问·下半月》2014年第14期摘要：能源危机已经成为社会经济发展中重要的制约因素，因此我们必须寻找新的能源、或者尽量利用可再生能源，并且提高能源的利用效率，以减少能源消费，减轻能源污染，实现我国可持续发展战略。
土壤源热泵技术利用地球表面浅层地热资源作为冷热源进行能量转换，将储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，也是清洁能源转换为可用能源。
它为土壤源热泵技术的发展提供了广阔的空间，土壤源热泵在我国的应用必将有着光明的发展前景。
关键词：土壤源热泵节能优点1.引言土壤源热泵是利用地下常温土壤温度相对稳定的特性，通过深埋于建筑物周围的管路系统与建筑物内部完成热交换的装置。
冬季从土壤中取热，向建筑物供暖；夏季向土壤排热，为建筑物制冷。
它以土壤作为热源、冷源，通过高效热泵机组向建筑物供热或供冷。
高效热泵机组的能效比一般能达到4.0kw/kw以上，与传统的冷水机组加锅炉的配置相比，全年能耗可节省40%左右，初投资偏高，机房面积较小，节省常规系统冷却塔可观的耗水量，运行费用低，不产生任何有害物质，对环境无污染，实现了环保的功效。
能源是人类赖以生存的重大要素之一，是国民经济和社会发展的重要战略物资。
在能源消耗中，建筑能耗占有很大的比例，发达国家建筑能耗占总能耗的30%～40%。
我国的建筑能耗占总能耗的比例也较大。
根据发达国家的经验，随着人民生活质量的改善，建筑能耗所占的比例还将上升，最终达到35～40%。
供暖、空调、照明、烹饪、洗衣等能耗是建筑能耗中的主导部分，而在建筑能耗中则又以建筑采暖和空调能耗为主，因此重点要放在降低采暖和空调能耗上。
因此作为空调冷热源中能源转换效率最高的热泵应用技术，正受到人们的日益重视和关注。
目前人们公认采用热泵技术是解决空调系统的能源与环境问题的有效措施之一。
因此，发展和应用热泵空调系统已成为暖通空调可持续发展的基本出发点之一。
土壤源热泵的推广及应用的简单讨论
土壤源热泵的推广及应用的简单讨论【摘要】土壤源热泵是利用地下常温土壤温度相对稳定的特性，通过深埋于建筑物周围的管路系统与建筑物内部完成热交换的装置。
冬季从土壤中取热，向建筑物供暖；夏季向土壤排热，为建筑物制冷。
它以土壤作为热源、冷源，通过高效热泵机组向建筑物供热或供冷。
高效热泵机组的能效比一般能达到4.0kw/h 以上,与传统的冷水机组加锅炉的配置相比，全年能耗可节省40%左右,初投资偏高，机房面积较小，节省常规系统冷却塔可观的耗水量，运行费用低，不产生任何有害物质，对环境无污染，实现了环保的功效。
关键词：土壤源热泵空气源热泵热源热汇引言随着我国人民生活水平的提高，人们对室内热舒适度的要求也越来越高。
室内环境不再是“冷在三久，热在三伏”，而是全年维持在一个舒适的水平上。
热泵由于集供热与制冷于一机的良好性能，深受人们的喜爱，成为暖通空调领域一颗炙手可热的新星，异军突起，发展十分迅速。
本文着重介绍土壤热交换式地热热泵。
一、土壤源热泵的优点土壤源热泵的优点1、资源可再生利用土壤源热泵技术利用地球表面浅层地热资源作为冷热源进行能量转换，而地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能，相当于人类每年利用能量的500多倍，且不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。
这是储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，也是清洁能源。
与地面上环境空气相比，地面5m以下土壤温度全年基本稳定且略低于年平均气温，可以分别在夏冬季提供相对较低的冷凝温度和较高的蒸发温度。
所以从热力学原理上讲，土壤是一种比环境空气更好的热泵系统的冷热源。
而且土壤源热泵系统不会把热量、水蒸气及细菌等排人大气环境，符合当前可持续发展的战略要求。
通常土壤源热泵消耗lKW的能量，用户可以得到4KW以上的热量或冷量，这多出来的能量就是来自土壤的能源。
另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。
据美国环保署EPA估计，设计安装良好的土壤源热泵，平均来说可以节约用户30％～40％的供热制冷空调的运行费用。
浅谈土壤耦合热泵技术发展及应用
浅谈土壤耦合热泵技术发展及应用作者姓名：徐文华作者单位：土木建筑学院建环2班摘要：本文简单介绍地源热泵（GSHP）技术在建筑节能中的应用，重点介绍土壤耦合热泵及其在工程中的具体实例。
首先对地源热泵技术的主要特点、优点、热泵原理等方面进行简单综述。
其次对土壤耦合热泵的传热模型及其影响换热的主要因素等进行简单分析。
结合土壤耦合热泵的具体事例对土壤耦合热泵与传统采暖制冷系统的优缺点进行比较。
最后阐述土壤耦合热泵热泵系统的局限性和广阔的发展前景。
关键字土壤耦合热泵技术传热模型局限性发展前景1引言能源问题已成为当今国际社会热议的焦点，特别是国家的“十二五规划”也对建筑节能提出了全新的要求。
地源热泵技术作为一种全新的能源转换技术，已经体现出传统空调系统不可比拟的优势。
地源热泵是利用地球表面浅层和土壤源中吸收的太阳能和地热能，并采用热泵原理，既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
在21世纪里，地源热泵技术将是传统空调和热水供应替代技术之一。
它将克服传统空调和热水供应中用能的单向性、能耗高、污染环境等问题。
它将实现能源、暖通空调和环境的协调发展。
2 地源热泵技术2.1地源热泵原理在自然界中，水总是由高处流向低处，热量也总是从高温传向低温。
人们可以用水泵把水从低处抽到高处，实现水由低处向高处流动，热泵同样可以把热量从低温传递到高温。
地源热泵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”。
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。
地源热泵通过输入少量的高品位能源（电能），即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。
工作时它本身消耗很少一部分电能，却能从环境介质（水、空气、土壤等）中提取4-7倍于电能的装置，提升温度进行利用，这也是热泵节能的原因。
土壤源热泵的研究进展与工程应用
土壤源热泵的研究进展与工程应用1 地热利用当一次能源如煤、石油、天然气在不久的将来会用尽的严峻前提下，一方面要节能；另一方面要开发新的能源。
将地热能与热泵结合，达到了节能的目的，又充分利用了分布广而且储量大的地热能，而且地热能是清洁能源。
1.1地热利用概述1.1.1土壤源热泵利用的地热能主要为地表低温热源。
按照温度的变化特性，地球表面的地壳层可分为三个带，即可变温度带，恒温带和增温带。
可变温度带由于受太阳辐射的影响，其温度有着昼夜、年份、世纪甚至更长周期的变化，其厚度一般为15—20米；恒温带，其温度变化幅度几乎等于零，深度一般位20—30米，在南京温度大约在15℃左右；增温带是随着深度的增加，温度上升，热量主要来自于地球内部的热能，南京地区的温升率大概为3℃每100米［1］。
1.1.2地表层的热特性不仅与本身的热物理性质有关，包括含水率，比热，密度，导热系数等，还与岩土层流动特性有关，包括水文地质条件，孔隙度，渗水率等。
1.1.3准确计算和测量地下层的温度场，地表热流值，搞清地下水对换热的影响，能为土壤源热泵提供坚实的基础。
影响地温场的因素有很多：如地表气温周期变化；岩土层的热物理性质；地形起伏，地下水的流动，地表植被以及地下热源等。
地表热流值是指单位时间通过单位面积由地球内部向地表传递的热量。
一般说来，从地幔向地壳热量的传递以传导为主，并有少量的自然对流。
1.1.4地表热能的特点1.1.4.1与太阳能或地热能一样，地表热能储量十分丰富；而且地表热能不受时间、季节、地域的限制，分布面广而且相对均匀。
1.1.4.2地表热能的开发应用仅限于与热泵技术相结合或单独使用，应用功能也仅限于采暖，制冷空调和供热水，但其市场应用日趋广泛。
1.1.4.3地表热能的核心内容是岩土层的热特性，涉及很多学科，影响因素多。
1.2地热利用过程中的问题及解决方法1.2.1 在地下换热的过程中，既要考虑到要有好的传热效果，又要适应环境的需要。
成都地区土壤源热泵发展与应用综述
的 理 论 和 实 验 研 究 的 高潮 主 要 针 对
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根 据 成 都 市 对 土 壤 源 热 泵 系统
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关 键词 土壤 源 热 泵
∀
应用
土 壤 源 热 泵 工 作 机理 及 特 点
浅谈土壤源热泵
浅谈土壤源热泵乔丽（西安建筑科技大学710055）摘要：土壤源热泵在暖通空调领域并不是一项新技术。
本文从土壤源热泵的工作原理入手，介绍了土壤源热泵是高效、节能、环保的技术，也指出了土壤源热泵的一些不足，并对其发展做了展望。
关键词：土壤源热泵空气源热泵热源热汇The Efficient and Economic and Environmental Geoexchange Heat Pump SystemsQiao liAbstract The technologies of geoexchange heat pumps are not new today. This art icle starts with the working principle of geoexchange heat pump systems, refers to that the systems are efficient and economic and environmental, and discusse s some shortcomings of the systems, then predicts the future of the technologie s.Keywords geoexchange heat pump air-cooled heat pump heat source heat sink1引言随着我国人民生活水平的提高，人们对室内热舒适度的要求也越来越高。
室内环境不再是“冷在三久，热在三伏”，而是全年维持在一个舒适的水平上。
热泵由于集供热与制冷于一机的良好性能，深受人们的喜爱，成为暖通空调领域一颗炙手可热的新星，异军突起，发展十分迅速。
目前，我国市场上销售的热泵大多是空气源热泵。
但空气源热泵在许多方面仍不尽人意。
如在制热季节需除霜，要启动制冷功能，这样便增加了能耗，减少了制热量；又如，在最热季与最冷季往往是需要热泵出力最大的时候，但其制热量与制冷量却是最不利时的时候，所以一般需设辅助设备。
浅谈土壤源热泵系统的发展及其应用
1) 土壤源热泵系统连续运行时 ,热泵的冷凝温度 、蒸发温度 受土壤温度变化的影响而波动 ,导致热泵运行效率下降 。2) 地下 换热器的传热性能受土壤性质影响较大 。3) 由于土壤热导率较 低 ,地下换热器与周围土壤的传热量较少 ,因此与空气源热泵相 比 ,土壤源热泵地下换热器的设计换热面积较大 。
收稿日期 :2009211219 作者简介 :法智彤 (19752 ) ,女 ,工程师 ,河北冶金建设集团勘察设计有限公司 ,河北 邯郸 056003
褚晓丽 (19802 ) ,女 ,助理工程师 ,河北冶金建设集团勘察设计有限公司 ,河北 邯郸 056003
·196 ·
第 36 201
卷第 0年
法智彤 褚晓丽
摘 要 :概述了土壤源热泵系统的特点 ,阐述了土壤源热泵技术在国内外的发展 、研究现状 ,最后介绍了土壤源热泵技术
在发展中面临的问题及在制冷空调中的广阔应用前景 。
关键词 :地源热泵 ,土壤源热泵 ,空调
中图分类号 : TU831
文献标识码 :A
人类社会已经进入 21 世纪 ,能源的紧张成为人类社会面临 的一大难题 。节能环保型空调产品的研制 、开发与应用已引起世 界各国的高度重视 。地球表面浅层土壤吸收大量的太阳能而形 成了低位热能资源 。它常年保持恒定的温度 ,远高于冬季室外温 度 ,又低于夏季的室外温度 。热泵是通过做功使热量从温度低的 介质流向温度高的介质的装置 。以建筑物的空调为目的的热泵 系统 ,在供热时将低温热源中的热量取出来 ,连同所消耗的高品 位能一起 ,向建筑物供热 ;在制冷时 ,提取建筑物中的热量 ,释放 到环境热源中去 。在冷暖空调领域中 ,作为一种清洁可再生能 源 ,地源热泵系统是当今世界上增长最快的方式之一 [123 ] 。
浅谈地源热泵及其应用
Ｎ ． ｏ ４ ２ １ ０１
煤 Ｉ ＣＥ ＆ Ｔ Ｃ Ｃ ＥＮ Ｅ ＨＮＯＬ ＯＧＹ ＭＡＧＡＺ ＮＥ Ｉ
文 章 编 号 ：０ ８ ３３ （０ １０ — ０ ７ ０ １０— ７ １２ １ ）４ ０３ — ２
浅 谈 地 源 热 泵 及 其 应 用
电厂供暖方式扩容改造 ， 造成市区铺设管网线路长， 境污染严重 ， 并且在不断加剧 。如此下去 ， 必然会造 施工难度大 ， 热电厂对大气的污染也加大 ， 严重影响 成资源支撑不住 ， 环境容纳不下 ， 社会承受不起 ， 经 城市环境 。而且供暖经营成本也在随着能源价格的 济发展难以为继。 严峻的事实表 明， 中国要走可持续 上涨逐年增加 ， 市民的承受力下降。 为创建绿色生态 发 展 的道路 ， 约 能源 、 节 开发 新能 源 和利用 可再 生能 城市 ， 必须推动可再生能源利用和供暖方式改革 。 地 源是一项十分重要的全 国性的大课题 。 因此 ， 发展绿 色节能建筑刻不容缓 。 随着社会 经济 的发展和人 民生活水平的提高 ， 源热泵技术具有冬季供暖 ， 夏季制冷 ， 可全年提供生 活热水 ， 运行费用较低的特性 。 依照徐州市有关工作 部署 ，该项技术 的推广 已经成为当前建筑节能工作
的企业 文化 长效 机制 。
作者简 介 ： 方刚 （９ ４ ） ， 苏徐 州人 ， ９ ６年 毕 韩 １７ ＿ 男 江 １９
４ 结
语
业于 中国矿业大学财会专业 ， 江苏徐 矿综合利用发 电公司经 管部经济师。
在市场激烈竞争 的过程中 ，企业核心竞争能力 将成为企业优势之源 。地方火 电企业在强化企业管
性使 得地 源热 泵 比传 统空 调 系统 运行 效 率要 高
定 的特性 ，通过深埋于建筑物周 围的管路 系统或地 ４ ％， ０ 因此 ， 可节能 和节 省运 行费用 ４ ％左 右 。 外 ， ０ 另 下水 ， 采用热泵原理 ， 通过少量 的高位 电能输人 ， 实 地能温度较恒定 的特性使得热泵机组运行更可靠 、 现低位热能向高位热能转移与建筑物完成热交换的 稳定 ， 可保证系统的高效性和经济性 ， 属于经济有效
浅谈土壤源热泵系统的应用
浅谈土壤源热泵系统的应用摘要：本文阐述了土壤源热泵的基本原理，现场勘测的必要性和方案选择时的考虑因素，对这种较新的空调技术的应用起到指导意义。
同时强调了住宅小区内土壤源热泵与热水地暖相结合的优势，有利于此技术的推广。
关键词：土壤源热泵；地暖；热交换器；热泵1 土壤源热泵系统1.1土壤源热泵概述土壤源热泵通过输入少量的高品位能源（电能），实现低温热能向高温热能转移。
即在冬季，把土壤中的热量“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，释放到土壤中去。
通常地源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到5kW以上的热量或冷量。
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%的燃料内能转为热量，供用户使用，因此土壤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；由于土壤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4.8～5.5，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％。
土壤源热泵包括一个土壤耦合地热交换器，该交换器要么水平地安装在地沟中，要么以U形管状垂直安装在竖井之中，如图1。
不同管沟或竖井中的热交换器成并联连接，再通过不同的集管进入建筑中与建筑物内的水环路相连接。
在液体温度较低时，系统中需加入防冻液，北方地区应用时应特别注意。
图1 土壤源热泵系统简要流程图1.2现场勘测在决定使用土壤源热泵之前，相关部门对现场情况资源进行准确详实的了解。
虽然一些地区安装土壤源热泵可能会因为一些特殊情况增加设备或安装的成本，但大部分地区是适合安装的。
根据工程惯例，对任何地点适应性的评估都应充分考虑当地地质的状况，包括松散土层在自然状态和负载后的密度，含水土层在负载后的状况，岩石层岩床的结构等。
根据地质报告，相关方面对土壤源热泵系统进行评估。
这些在工作开始时对当地情况进行的鉴定，能够确保设计期间避免遇到潜在的复杂的问题，同时设计部门也需要上述资料，以便选择最合适的钻孔和挖掘设备，并且可以节约大量时间和经费.1.3方案选取在现场勘测结果的基础上，确定热交换器的布置方式：是采用垂直竖井布置方式还是水平布置方式。
土壤热泵应用场合及前景
土壤热泵应用场合及前景土壤热泵是一种利用土壤中的地热能进行换热的节能环保技术。
它利用土壤温度较为稳定的特点，在冬季将土壤中的地热能提取到室内供暖，夏季则将室内的热量排放到土壤中，实现了室内空气的调温调湿，节约能源和减少环境污染。
土壤热泵技术具有广泛的应用场合和前景。
首先，土壤热泵广泛应用于家庭住宅。
在城市居民区，大量的住宅建筑需要冬季采暖和夏季降温，而土壤热泵可以通过地热能的提取和排放，有效地供暖和降温，提高室内舒适度。
与传统采暖设备相比，土壤热泵具有更高的节能效果和更低的运行成本，符合环保和节能的要求。
其次，土壤热泵在商业建筑中也具有广泛的应用前景。
商业建筑设备能耗大，而土壤热泵可以利用地下的恒定温度进行节能供热和供冷，降低能耗，减少运行费用。
同时，商业建筑通常具有较大的建筑面积和复杂的建筑形态，所需的土地面积相对较大，因此可以更充分地利用土壤热泵技术，提高节能效果。
此外，土壤热泵也适用于工业生产过程中的热能回收。
许多工业生产过程会产生大量的废热，而这些废热可以通过土壤热泵进行回收利用。
通过废热与土壤之间的换热，可以实现能源的再利用，提高能源利用率，并减少对环境的污染。
工业企业在使用土壤热泵的同时，还可以享受国家的环保政策和减税优惠政策，进一步降低企业的运行成本。
另外，土壤热泵还能应用于农业生产中。
农业生产对于温度和湿度的控制有着较高的要求，而土壤热泵可以提供稳定的环境温度，并可对水分进行调节，为农作物提供良好的生长环境。
例如，温室种植技术与土壤热泵的结合，可以实现全年不受季节限制的作物生产，提高农业产出和经济效益。
土壤热泵技术在市政工程、医疗、学校、体育场馆等领域也有广泛的应用。
它可以满足大量人员的供暖和降温需求，提供舒适的室内环境，在保证环境质量的同时，减少能源消耗和碳排放。
可以说，土壤热泵在各个领域都具有广阔的应用前景和市场空间。
总结来说，土壤热泵在家庭住宅、商业建筑、工业生产、农业生产以及其他领域都具有广泛的应用场合和前景。
土壤源热泵的研究现状与发展前景
土壤源热泵的研究现状与发展前景本文概述了地源热泵系统的分类及特点，重点分析了土壤源热泵在国内外的研究及发展现状，提出了土壤源热泵技术在我国发展所面临的问题及发展前景。
标签：土壤源热泵地埋管研究现状发展前景0 引言随着常规能源日益短缺，可再生能源的开发与利用日益引人关注。
可再生能源是指能够持续生长而可供人类长期使用的能源，包括：太阳能、风能、海洋能、水力发电、生物质能、地热能、生物燃料及氢能等。
其中地热能是指地球表面浅层土壤通过吸收太阳辐射能或地球内部物质发生衰变放出热量等从而形成的较低品位的热能资源。
浅层土壤在一年内温度基本恒定，通常为18℃左右，因此，在夏季可作为空调系统的冷源，而在冬季又可作为采暖系统的热源。
利用地能的主要设备就是地源热泵。
1 地源热泵的类型、工作原理及特点地源热泵是一种高效节能环保既可制冷又可供暖的新型空调系统，它利用地下浅层地能资源（主要是地下水、地表水、土壤等），为建筑物提供热量或冷量。
地源热泵系统通过输入少量的高品位能源（如电能），在冬季，将地下的热量取出来，由低温热源传向高温热源，给室内供热；而夏季的热量传递方向则相反，将室内的热量取出，释放到地下，从而使室内温度降低达到空调效果。
根据使用的低品位热源的来源或种类不同，地源热泵可分为地下水源热泵、地表水源热泵及土壤源热泵三种。
1.1 地下水源热泵地下水源热泵是通过钻井由水泵将地下水抽出作为冷、热源，经过热交换后再回灌入地下。
地下水一年四季温度基本稳定，夏季比外界环境温度低，冬季比外界环境温度高，是良好的冷源和热源。
水作为世界最为宝贵的资源之一，任何对水资源的浪费和污染都是不允许的。
国外对使用地下水要求也越来越严格，因而地下水源热泵的应用越来越少，我国一些大中城市不允许打井取水；而且如果水硬度过大也会造成换热器表面结垢，热泵系统的传热性能下降。
地下水源热泵的钻井有单井和多井两种，典型单井的直径为150mm，井深450m。
土壤源热泵
土壤源热泵的运行成本与经济效益分析
土壤源热泵的运行成本
• 主要包括能源消耗成本、设备维护成本和运行管理成本 • 通过优化设计和运行管理，降低运行成本
土壤源热泵的经济效益
• 土壤源热泵的运行成本较低，具有较高的经济效益 • 土壤源热泵的环保性好，有助于实现可持续发展
土05壤源热泵在不同领域的
应用
土壤源热泵在建筑供暖与制冷中的应用
土壤源热泵的维护保养与故障排除
土壤源热泵的维护保养
• 定期清洗土壤换热器和循环水泵 • 检查热泵机组的制冷剂和润滑油，确保其充足 • 对热泵系统进行定期调试，提高运行效率
土壤源热泵的故障排除
• 针对热泵机组、循环水泵和土壤换热器等设备的故障，进行排除 • 分析故障原因，采取相应的处理措施 • 对热泵系统进行优化改进，提高系统运行的可靠性
土壤源热泵在农业领域的应用实例
• 以某农业科技公司为例，介绍了土壤源热泵在农业领域 的应用 • 通过实际工程应用，验证了土壤源热泵在农业领域的可 行性和优越性
06
土壤源热泵的政策与法规
国内外土壤源热泵的政策支持与法规限制
国内外土壤源热泵的政策支持
• 各国政府制定了一系列政策，支持土壤源热泵技术的研发和应用 • 提供财政补贴、税收优惠等政策措施，降低土壤源热泵的初始投资成本
03
土壤源热泵的设计与安装
土壤源热泵的设计原则与方法
土壤源热泵的设计原则
• 确保热泵系统的安全性和可靠性 • 考虑土壤温度场和地下水位等因素，优化系统设计 • 兼顾经济性和环保性，降低运行成本
土壤源热泵的设计方法
• 采用数值模拟和现场试验相结合的方法，确定热泵系统 的参数 • 设计合理的土壤换热器，提高热量交换效率 • 选择合适的热泵机组，满足建筑物供暖和制冷的需求
浅析土壤源热泵的优势与应用
地 能 或 地表 浅 层 地 热 资源 的 温 度 一 年 四 季 相 对 稳 定 ， 冬
季 比环 境 空 气 温 度 高 ， 季 比环 境 空 气 温 度 低 ， 很 好 的热 泵 夏 是 热 源和 空调 冷 源 ，这 种 温度 特 性使 得 土壤 源 热 泵 比传 统 空 调 系统 运 行 效 率 要 高 ４ ０％ ， 因此 可 节 能和 节 省 运 行 费 用 ４ ０％左 右 。另 外 ， 能温 度 较恒 定 的特 性 ， 得 热 泵机 组 运 行 更可 靠 、 地 使 更 稳定 ， 也保 证 了系统 的高 效 性和 经 济 性 。设 计 安 装 良好 的土 壤 源热 泵 ，平均 来 说 可 以 节 约用 户 ３ ％ ～４ ％ 的供 热 制 冷 空 ０ ０
种 “ 色技 术 ” 缓 解 中 国对 煤 炭 和 石 油 的依 赖 程 度 ， 而 达 到 绿 ， 从 能 源 资源 多元 化 的 目的。 与此 同时 ， 技部 委 托 的中 国企 业 公 科 司 将 美 国 的土 壤 源 热 泵 技 术 及 设 备 引 进 中 国市 场 ，这 将 促 进 我 国 土 壤 源热 泵 的市 场 化 、 产业 化 的 发展 ， 使 我 国 土 壤 源 热 并 泵 的研 究 开 发尽 快 跟 上 国际 潮 流 。 我 国 的土 壤 源 热 泵 事 业 近
建 一 座采 用土 壤 源 热 泵供 暖 空 调 的 商 业 建 筑 ， 以推 广 运 用 这
的采 暖 、 调 。此 外 ， 组 使 用寿 命 长 ， 在 １ 空 机 均 ５年 以上 ： 组 紧 机
凑 、 省 空 间 ； 行 费用 低 ； 节 运 自动 控 制程 度 高 ， 可无 人 值守 。
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。
地源热泵的应用及发展前景探讨
ｌ 地源 热泵 的分类
地 源 热 泵 系 统 按 所 利 用 地 能 的不 同形
式可 分 为三 种 系统 ： 用 土壤 作 为 冷热 源 以利 的 系统 称 为地 下 耦 合 热 泵 系统 又 称 为： ｔ壤 源 热 泵 系 统 （ ｏ ｎ —ｏｐｅ ｈ ａ ｕ Ｇｒｕｄｃｕ ｌ ｄ ｅｔ ｍｐ ｐ
的供 暖 空调 的要求 ， 下水 温度 随季 节气 温 地
的波 动很 小 ， 别市深 井水 德 水温常 年基 本 特 不变 ， 热泵 的运行 十分有 利 ，但是 地下 水 对
４ Ｗｍ．，一 般吸热 速率 为 ２ ０ ２ ５Ｗｍ一，导致 ２ 埋地 换热 器 的面 积较 大 ， 如平 面 布置 的埋地
换热 器 的面积 约为房 间面 积 的 ２倍 左右 。 ２ ２地 下水 热泵 系统 优 缺点 ．
地下 水热 泵系统 简便 易行 ， 水井 占地 面 积 小 ， 合造 价低 ， 以满 足 大面积 建筑物 综 可
发展 的有 利条 件 。
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组 成 的供热 空调 系统 。 个 系 统 之 间靠水 或 三 空 气 换热介 质进 行热 量 的传 递 ， 源热泵 与 水 大 地 之 间换 热介 质 为水 ， 建 筑 物 采 暖空 调 与 末 端 换热介 质可 以是 水或 空 气 ， 图 ｌ 示 。 如 所
地源热泵 的应用及 发展前景探 讨
李延涛
摘 要 ： 绍 了地源 热泵 系统 的发 展与 研 究情 况， 过对 地源 热泵 系统 进 行 分 类 ， 介 通 阐述 了其优 缺 点 及其 应用 范 围 ，提 出了地 源 热泵节 能 效 果及使 用 意义 ，分 析 了我 国发 展 地 源热 泵产业
浅析土壤源热泵的性能及其发展应用
科 技
浅析土壤源热 泵硇性 鹾及其 发展应用
西安 工程 大学环境 与 化 学工程 学院 李 婷 强 天伟 蒋 恩泽
［ 摘 要］ 本文主要介绍 了土壤 源热 泵系统 的发展现 状， 其构成、 分类及 特点 ， 同时分析 了土壤源热泵性能的影 向因素及其具体应用。 ［ 键词 ］ 关 土壤 源 热 泵 影 响 因素 特 点 节 能
Ｏ 引 言 、
地 源热泵 由于其高效 、 能 、 节 环保 的特点 ， 近年来 日 益受 到人们 的 重视， 尤其是 在资源 日益短缺 、 源价格 日益 上涨的今天 ， 能 节能环保 成 了当前 的主要话题 。系统通过地 源热泵将环境 中的热能提取 出来对 建 筑物供 暖或者将建筑物 中的热能释放 到环 境中去而实现对建筑物 的制 冷， 夏季可 以将 富余 的热 能存于地层 中以备冬用 ； 同样 ， 季可 以将 富 冬 余 的冷能贮存 于地层 以备夏用 。这样 ， 通过 利用地层 自身的特点实 现 对 建筑物 、 环境的能量 交换 。该技 术可 以充 分发挥浅层 地表的储能储 热 作用 ， 达到环 保 、 能双重 功效 ， 节 而被誉 为“ ｌ 纪最有效 的空调 技 ２世
浅谈土壤源热泵系统的发展及其应用
浅谈土壤源热泵系统的发展及其应用
法智彤;褚晓丽
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2010(036)008
【摘要】概述了土壤源热泵系统的特点,阐述了土壤源热泵技术在国内外的发展、研究现状,最后介绍了土壤源热泵技术在发展中面临的问题及在制冷空调中的广阔应用前景.
【总页数】2页(P195-196)
【作者】法智彤;褚晓丽
【作者单位】河北冶金建设集团勘察设计有限公司,河北,邯郸,056003;河北冶金建设集团勘察设计有限公司,河北,邯郸,056003
【正文语种】中文
【中图分类】TU831
【相关文献】
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土壤源热泵机组技术及应用
土壤源热泵机组技术及应用
嘿，朋友！你知道吗，土壤源热泵机组技术那可真是个了不起的玩意儿！就好比是在大地里藏了个神奇的能量宝库，等待我们去挖掘和利用。
土壤源热泵机组技术啊，简单来说，就是利用地下土壤相对稳定的温度来实现能量的转换。
你想想看，夏天的时候，地下土壤温度低，我们就可以把室内的热量转移到地下；冬天呢，地下土壤比外面暖和多了，这时候就可以把土壤中的热能“搬”到室内来取暖。
这多妙啊！
咱举个例子吧，有个大型的商业建筑，以前用传统空调，那电费蹭蹭涨啊，每个月都让老板头疼。
后来改用了土壤源热泵机组，哇塞，电费一下子就降下来了不少。
而且啊，这系统运行起来还特别稳定，几乎没出过啥毛病，让大家都特别省心。
它的应用那可广泛了去了！从住宅到商业楼，从学校到医院，都能看到它的身影。
就像给建筑穿上了一件保暖又节能的“外衣”。
它不挑地方，无论是在繁华的城市还是宁静的乡村，都能发挥它的作用。
而且哦，土壤源热泵机组对环境还特别友好呢！不像有些传统的采暖制冷方式，会排放大量的污染物。
它就像一个绿色的小卫士，默默地为环保事业做贡献。
你说，这么好的技术，咱能不大力推广吗？这就好比找到了一把打开节能、环保大门的钥匙啊！它能让我们的生活变得更加舒适，同时还能为地球减少一些负担。
难道你不想让自己的家或者工作的地方也用上这么棒的技术吗？别再犹豫啦，赶紧跟上这股绿色节能的潮流吧！。
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９ ８年 ， Ｒ．ｎ ｅｓｌ提出线热源模 型ｌ 。２ 圆柱热源模型 。 Ｌ． Ｉｇｒ ｌ ｏ ８ ） Ｊ ＧＣ Ｐ 、 下水 热 泵 （ ｏｎ ｔｒＨ ａ ｕ ， ＷＨＰ 、 表水 １ ４ Ｈ ）地 Ｇｒｕ ｄＷａｅ ｅｔ ｍｐ Ｇ Ｐ ）地
． 热 泵 （ ｕｆｃ ａｅ Ｈｅｔ ｕ ，ＷＨＰ 。 通 常 地 下 耦 合 热 泵 也 称 ２ ２ 国 内的 研 究 与 发 展 状 况 Ｓ ｒ ｅＷ ｔ ａ ｍｐ Ｓ ａ ｒ Ｐ ）
浅 谈 土 壤 源 热 泵 系统 的发 展 及 其 应 用
法智彤
摘 在发展 中面临的问题及在制冷 空调 中的广 阔应用前景。
关 键 词 ： 源 热 泵 ， 壤 源 热 泵 ， 调 地 土 空 中 图分 类 号 ： Ｕ８ １ Ｔ ３ 文献标识码 ： Ａ
褚 晓 丽
要： 概述 了土壤源 热泵系统 的特 点， 阐述 了土壤源热 泵技 术在 国内外 的发展 、 研究现状 ， 最后介绍 了土壤源热泵技术
１ 土壤 源热泵 系统的原 理 及特 点
１ １ 土壤 源热泵 的原 理 ．
开 。这一时期 ， 地源 热泵 技术 飞速 发展并 趋 于成熟 。 目前 ， 国外 对土壤源热泵 的研究 仍集 中在地 下换 热器 的传 热性 能上 。地 下
计 ０多种 ， 对所有 模型 的建立 ， 关键 是 地源热泵是 一个广 义术 语 ， 其包 括 以土壤 、 下水 和地 表水 换热器 的设 计 、 算模 型约 ３ 地 最 １ 为冷热源 的热 泵 ， 即地 下耦 合 热泵 （ ｒｕ ｄＣ ｕ ｌ ａ ｕ ， 求解岩 土温 度场的动态 变化 ， 基本 的模 型可 以概括 为两种 ： ） Ｇ ｏ ｎ ｏ ｐ ｄＨｅｔ ｍｐ ｅ Ｐ
形方式 ， 按其埋管深度 可分为浅层 （ ０ｍ）中层 （０ｍ～１ ０ｍ） 城市供 暖的有效 方式 ， ＜３ ， ３ ０ 同时介 绍 了地 源热 泵模拟试 验 ， 并于 １ ６ ９５ ９ ９年青 岛建筑 工 和深层 （ ０ 三种 。夏季制冷 时 ， ＞１ ０ｍ） 大地作 为排 热场所 ， 把室 内 年研制 了我 国第 一 台水 冷式热 泵空调 机组 。１８ 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 程学 院建立 了国 内第一个土壤源热 泵系统 的试验 台， 高祖锟 教授
直 套 管 管 群 换 热 器 传 热 模 型 ， 模 拟 了过 渡 季 节 大 地 的温 度 场 。 并
为 土壤 源 热 泵 。 根 据 地 下 热 交 换 器 的 布 置 形 式 ， 要 分 为 垂 直 埋 主
２ 世纪 ５ ０ ０年代 ， 天津大 学热 能研 究所 吕灿仁 开展 了 国内最
１ ， 管、 水平埋管和蛇形埋 管三类 。垂 直埋管换 热器通 常采用 的是 ｕ 早 的热泵研究 ｌ 并论证 了热 泵 系统是 提 高低 温地热 利用 率 和
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 学基金 的资 助下进行 了浅埋垂 直 盘管地 下换 热器 和水平 盘管 地 而功 能不 同。它们 之间功能 的转换 由四通 阀门（ 向阀） 换 控制 。
下换热器 的特性研究 ， 采用 系统能量平衡 结合 传热 方程建立 了垂
第３ ６卷 第 ８期 ２ ０ １０ 年 ３月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ． ６Ｎｏ． １３ ８
Ｍａ． ２ １ ｒ ００
・１ ５ ・ ９
文章 编 号 ：０ ９６ ２ （０ ０ ０ —１ ５０ １０ ．８ ５ ２ １ ）８０ ９ —２
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 对北方地 区利用水平 盘 管地下 换热 器 的土壤 源热泵 系统 用 于冬 热泵机组 的低 温 热源 ， 过 埋地 盘 管 获取 土 壤 中热 量为 室 内供 季供 暖进行 了一些研究 。刘宪英等 从 １９ 年 开始在 国家 自然科 通 ９９
人类社会 已经进 入 ２ １世 纪 ， 能源 的紧 张成 为人 类社会 面临 ２ 国 内外 的发 展 与研 究状 况 的一大难题。节能环保型空调产 品 的研 制 、 开发与应用 已引起 世 ２ １ 国外的 发展 与研 究状 况 ． 界各 国的高度重视 。地 球表 面浅 层土 壤吸 收大 量 的太 阳能而形 １１ ９ ２年 ， 瑞士 的 Ｈ．ｏｌ 在一项专利 中描述了利用土壤作为 Ｚｅｙ ｌ 成了低位 热能资源 。它常年保持 恒定 的温 度 ， 高于冬 季室外 温 远 热源 的热泵计划 Ｊ但 是 由于 当时一 次 能源充 足 ， ， 热泵技 术 没有 度， 又低于夏季 的室外温度 。热泵 是通过 做功使 热量从 温度低 的 得到重视 与发展 。从 １ ７ 起 ， ９ ４年 瑞典 、 士 、 兰等 国政 府资 助 瑞 荷 介质流向温度高的介 质 的装置 。以建 筑物 的空 调为 目的的热泵 的示范工程 逐步建立起来 ， 实施 了 ３ ０个工程 开发研究项 目， 得 使 系统 ， 在供热时将低 温热 源 中的热量 取 出来 ， 同所 消耗 的高 品 连 地源热 泵技 术 日趋 完善 。１７ ９ １年 ～ １７ ９ ８年 ， 国进 行 了多种 形 美 位能 一起 ， 向建 筑物供 热 ； 在制 冷时 ， 提取 建筑物 中的热量 ， 释放 式地下换热器 的测 试 ， 引入太 阳能 集热器 ， 并 组成 混合 土壤源 热 到环境热源 中去。在 冷 暖空 调领 域 中， 为 一种 清 洁可 再 生 能 作 泵系统 。这一 时期 开始采用塑料 盘管代替金 属盘管 。２ Ｏ世纪 ７ ０ 源， 地源热泵系统是 当今 世界上增长最快 的方式 之一＿ １Ｊ ０。 年代末 －９ ０年代初 ， 冷热联供地源热泵 的研究 工作在美 国率 先展