建筑节能与地源热泵技术PPT课件
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二、地源热泵分类
2、地表水源热泵系统 地表水源热泵就是利用江、河、湖、海中的
地表水作为热泵机组的热源和热汇。当建筑物的 周围有大量的地表水域可以利用时，可通过水泵 和输配管路将水体的热量传递给热泵机组或将热 泵机组的热量释放到地表蓄水体中。近年来，利 用污水处理厂的经处理的二次水或直接利用原生 污水的热泵系统也引起人们的关注，这类热泵系 统就其特点来说也可归于地表水源热泵。
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二、地源热泵分类
首先，这种抽取地下水的办法需要有丰富的地下水为先 决条件，如果地下水位较低，水泵的耗电量增加，这将 大大降低系统的效率。
此外，虽然理论上抽取的地下水将回灌到地下水层，但 在很多地质条件下回灌的速度大大低于抽水的速度，造 成地下水资源的流失。即使能够把抽取的地下水全部回 灌，怎样保证地下水层不受污染也是一个棘手的课题。 2005年颁布的国家标准《地源热泵工程技术规范》要 求地下水源热泵系统抽取的地下水需100％地回灌到同 一个含水层。实际工程经验表明对于大多数地质条件 100％回灌是很难实现的。
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二、地源热泵分类
地源热泵是一个广义的术语，它包括以地下 水、地表水和地下岩土作为热源和热汇的热泵系 统。以地下岩土为热源和热汇的热泵系统称之为 土壤源热泵，或地埋管地源热泵系统；以地下水 和地表水为热源和热汇的热泵系统分别称之为地 下水源热泵和地表水源热泵系统。 1、地下水源热泵系统
在地表以下一定深度处，地下水的温度几乎 是恒定的，略高于当地的年平均气温，因此地下 水源热泵的效率大大高于空气源热泵，而且它的 制冷量和制热量不受室外空气温度的影响。但它 的应用也受到一定的限制。
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二、地源热泵分类
再就是大量抽取地下水造成地下水位降低，地面 下陷，危及建筑物的安全。欧洲和北美国家对采 用地下水源热泵技术都有严格的立法限制。
我国总体来说是水资源缺乏的国家，地下水 源热泵系统在我国经过近十多年的上升发展趋势 以后，其局限性也已被更多地认识。因此，推广 这种地下水源热泵技术应慎重。首先，这种抽取 地下水的办法需要有丰富的地下水为先决条件， 如果地下水位较低，水泵的耗电量增加，这将大 大降低系统的效率。
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一、地源热泵概述
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
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二、地源热泵分类
根据热泵机组与地表水连接方式的不同，可将地 表水源热泵分为两类：即开式地表水源热泵系统和闭 式地表水源热泵系统。 开式地表水源热泵系统和开式地下水源热泵系统近似， 即从湖水底部将水通过管道和水泵输送到热泵机组中， 进行热量交换后，然后通过排水管道又将其输送回地 表水体中。 在开式地表水源热泵系统中，地表水的作用与冷却塔 近似，而且不需要消耗风机的电能及运行维护费用， 因此初投资比较低。开式系统存在的最大缺点是热泵 机组的结垢问题。在冬季制热模式时，当湖水温度较 低时，机组换热器会有冻结的危险，因此开式系统只 能用于温暖气候的地区或热负荷很小的寒冷地区。
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一、地源热泵概述
地源热泵的优点： 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Leabharlann Baidu 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。 机组效率高，节省运行费用。 传统的空调系统通常需分别设置冷源（制冷
机）和热源（锅炉）。地源热泵既可供冷， 又可供暖，一机多用，节约设备用房。
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一、地源热泵概述
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。
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一、地源热泵概述
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。
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一、地源热泵概述
因此，除了集中供热的形式以外，急需发展替 代的供热方式。热泵是靠电能驱动，使热量由低温 热源流向高温热源的装置；也就是说热泵可以把不 能直接利用的低品位热能如空气、岩土、水等环境 中的低温热能以及工业废热等转换为较高温度的热 能，从而达到节约部分高品位能源，如煤、石油、 天然气、电等的目的。目前，热泵在暖通空调工程 中得到了广泛的应用，这是一项很有潜力的节能技 术，也是减少CO2、SO2、NOx排放量的一种有效方 法。
地源热泵技术与建筑节能
山东省建筑设计研究院 于晓明
2009年2月
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主要内容
一、地源热泵概述 二、地源热泵分类 三、国外地源热泵技术的应用现状 四、国内地源热泵技术发展及应用现状 五、我省地源热泵技术现状及发展 六、地源热泵技术的发展趋势与展望 七．地源热泵技术与新农村建设
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一、地源热泵概述
随着经济的发展和人民生活水平的提高，公共建 筑和住宅的供热和空调已成为普遍的需求。在发达国 家中，供热和空调的能耗可占到社会总能耗的25%～ 30%。我国的能源结构主要依靠矿物燃料，特别是煤 炭。矿物燃料燃烧产生的大量污染物，包括大量SO2, NOX等有害气体以及CO2等温室效应气体的排放已日 益成为各国政府和公众关注的焦点。我国北方地区的 供热已经历了一家一户的小煤炉到燃煤锅炉的转变； 现在又进一步禁止在城镇采用中小型燃煤锅炉房供热， 体现了政府对保护大气环境的高度重视。
二、地源热泵分类
2、地表水源热泵系统 地表水源热泵就是利用江、河、湖、海中的
地表水作为热泵机组的热源和热汇。当建筑物的 周围有大量的地表水域可以利用时，可通过水泵 和输配管路将水体的热量传递给热泵机组或将热 泵机组的热量释放到地表蓄水体中。近年来，利 用污水处理厂的经处理的二次水或直接利用原生 污水的热泵系统也引起人们的关注，这类热泵系 统就其特点来说也可归于地表水源热泵。
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二、地源热泵分类
首先，这种抽取地下水的办法需要有丰富的地下水为先 决条件，如果地下水位较低，水泵的耗电量增加，这将 大大降低系统的效率。
此外，虽然理论上抽取的地下水将回灌到地下水层，但 在很多地质条件下回灌的速度大大低于抽水的速度，造 成地下水资源的流失。即使能够把抽取的地下水全部回 灌，怎样保证地下水层不受污染也是一个棘手的课题。 2005年颁布的国家标准《地源热泵工程技术规范》要 求地下水源热泵系统抽取的地下水需100％地回灌到同 一个含水层。实际工程经验表明对于大多数地质条件 100％回灌是很难实现的。
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二、地源热泵分类
地源热泵是一个广义的术语，它包括以地下 水、地表水和地下岩土作为热源和热汇的热泵系 统。以地下岩土为热源和热汇的热泵系统称之为 土壤源热泵，或地埋管地源热泵系统；以地下水 和地表水为热源和热汇的热泵系统分别称之为地 下水源热泵和地表水源热泵系统。 1、地下水源热泵系统
在地表以下一定深度处，地下水的温度几乎 是恒定的，略高于当地的年平均气温，因此地下 水源热泵的效率大大高于空气源热泵，而且它的 制冷量和制热量不受室外空气温度的影响。但它 的应用也受到一定的限制。
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二、地源热泵分类
再就是大量抽取地下水造成地下水位降低，地面 下陷，危及建筑物的安全。欧洲和北美国家对采 用地下水源热泵技术都有严格的立法限制。
我国总体来说是水资源缺乏的国家，地下水 源热泵系统在我国经过近十多年的上升发展趋势 以后，其局限性也已被更多地认识。因此，推广 这种地下水源热泵技术应慎重。首先，这种抽取 地下水的办法需要有丰富的地下水为先决条件， 如果地下水位较低，水泵的耗电量增加，这将大 大降低系统的效率。
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一、地源热泵概述
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
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二、地源热泵分类
根据热泵机组与地表水连接方式的不同，可将地 表水源热泵分为两类：即开式地表水源热泵系统和闭 式地表水源热泵系统。 开式地表水源热泵系统和开式地下水源热泵系统近似， 即从湖水底部将水通过管道和水泵输送到热泵机组中， 进行热量交换后，然后通过排水管道又将其输送回地 表水体中。 在开式地表水源热泵系统中，地表水的作用与冷却塔 近似，而且不需要消耗风机的电能及运行维护费用， 因此初投资比较低。开式系统存在的最大缺点是热泵 机组的结垢问题。在冬季制热模式时，当湖水温度较 低时，机组换热器会有冻结的危险，因此开式系统只 能用于温暖气候的地区或热负荷很小的寒冷地区。
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一、地源热泵概述
地源热泵的优点： 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Leabharlann Baidu 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。 机组效率高，节省运行费用。 传统的空调系统通常需分别设置冷源（制冷
机）和热源（锅炉）。地源热泵既可供冷， 又可供暖，一机多用，节约设备用房。
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一、地源热泵概述
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。
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一、地源热泵概述
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。
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一、地源热泵概述
因此，除了集中供热的形式以外，急需发展替 代的供热方式。热泵是靠电能驱动，使热量由低温 热源流向高温热源的装置；也就是说热泵可以把不 能直接利用的低品位热能如空气、岩土、水等环境 中的低温热能以及工业废热等转换为较高温度的热 能，从而达到节约部分高品位能源，如煤、石油、 天然气、电等的目的。目前，热泵在暖通空调工程 中得到了广泛的应用，这是一项很有潜力的节能技 术，也是减少CO2、SO2、NOx排放量的一种有效方 法。
地源热泵技术与建筑节能
山东省建筑设计研究院 于晓明
2009年2月
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主要内容
一、地源热泵概述 二、地源热泵分类 三、国外地源热泵技术的应用现状 四、国内地源热泵技术发展及应用现状 五、我省地源热泵技术现状及发展 六、地源热泵技术的发展趋势与展望 七．地源热泵技术与新农村建设
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一、地源热泵概述
随着经济的发展和人民生活水平的提高，公共建 筑和住宅的供热和空调已成为普遍的需求。在发达国 家中，供热和空调的能耗可占到社会总能耗的25%～ 30%。我国的能源结构主要依靠矿物燃料，特别是煤 炭。矿物燃料燃烧产生的大量污染物，包括大量SO2, NOX等有害气体以及CO2等温室效应气体的排放已日 益成为各国政府和公众关注的焦点。我国北方地区的 供热已经历了一家一户的小煤炉到燃煤锅炉的转变； 现在又进一步禁止在城镇采用中小型燃煤锅炉房供热， 体现了政府对保护大气环境的高度重视。