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谈地源热泵及其在工程中的应用机理 摘要：随着社会日益发展，工业、农业、国防，军事等各行各业取得了突破性的进展，能源问题是发展中国家的一大难题，随着我国体制改革的深入，继住房和医疗改革之后，供热及空调行业改革已成为与百姓生活密切相关的又一件大事。节能、环保已经不是一个陌生的话题，供热及空调行业采用可再生能源是当务之急。《中华人民共和国可再生能源法》称可再生能源，是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。地源(水能、地热能)自然是供热及空调行业的可持续发展能源。 关键词：热泵；地源热泵；节能；环保 地源热泵分为水源热泵和土壤源热泵，其最大的 水源热泵是利用深井水或海洋、江湖水在冬季给 土壤源热泵是广泛存在在浅层地层的再生能源，28℃。有别于地层3千米～5千米以下传统深层 由于各大设计院设计工作者对热泵机组的理解 为此首先谈一下热泵及热泵机组。 热泵属于可再生能源利用技术，根据热力学第二同。两者区别在于热泵有制冷和制热两大功能，而制冷机只有制冷功能。 热泵分类：热泵以能源来源可分水源热泵、土壤L埋换热管，通过土壤埋管换热的热泵；空气 热泵以新型制冷剂分：R407C、R410A、R134a新R22。这样可以防止破坏大气中 热泵以压缩机结构分：适用于大容量的多机头活 热泵机组的组成，压缩机、冷凝器、蒸发器、四通阀(节流阀)或换向阀(只限于小容量的热泵)。 为了便于设计工作者为用户进行工程设计，选择(水源热泵、土壤)比较如下： 2008年3月总第153期 热泵 释放能源载体 优点 不足之处 适用范围 空气源热泵 空气 1、领先科技，高效节能。 2、相对水源热泵和土壤源可以减少初投资。 3、随时享用，全程智能运行。 4、安全环保。 5、适用范围广。 1、空气源热泵机型较大，占地面积大。 2、噪声较高。 3、需要定期除霜。 4、受室外环境制约。 分体设计，装机位置不受限制，可安装在厨房、浴室、阳台、车库、地下室各处，适合高楼、别墅套房。 水源热泵 水源：地下水，地表水，如江水、河水、湖 水、水库水、海 水等。 1、属于可再生能源利用技术。 2、便于计量和收费(电能在户内安装)。 3、运行安全可靠(水体温度较恒定)。 4、高效节能。 5、灵活应用(可同时供冷和供热)。 6、节约投资(不设冷冻机房，不设大的锅炉房和没有冷冻水系统)。 7、环境效益显著(节能实际上也是减少了污染)。 l、向地下回灌水比较困 难。 2、增加了初期的勘测、钻孔、及地下管路敷设等费用。 适用于写字楼、宾馆客房、银行、商场、学校、别墅、公寓等建筑。 水源充足的地区更适合采用水源热泵系统。 土壤源热泵 浅层地层土壤 1、节能、运行费用低。 2、一机多用，节约设备用房。 3、环保、零污染。 4、利用再生能源，可持续发展。 1、地下埋管较困难，水平埋地管换热器占地面积大(大约1.2m。埋地 管／m2建筑面积)。 2、增加了勘测及埋管的费用，初投资偏高。 适用于写字楼、宾馆客房、银行、商场、学校、别墅、公寓等建筑。 地域广阔的地区更适合采用地源热泵系统，例如：建筑周围的足球场，停车场，大型广场等。 综上所述热泵机组的共同优势：节能、环保、经济、回收期短，当换热器初投资低时，投资回收期在0．5—3年，大多低于2年，当换热器初投资较高时，投资回收期在2—3．5年。而其他传统形式的空调采暖系统回收期约在10年左右。 结合实际工程和热泵机组的优点，应首选水源热泵，其次选择土壤源热泵，最后选择空气源热泵。 下面我们来看看实际工程中热泵系统的应用机 1水源热泵以电能作为动力，驱动压缩机做功，三个(能量采集系统、能量提升系统、能量释放)各自循环。制冷剂在冷凝器中冷却释放能量， 工作原理：见附图一 室内温度：冬季18℃一20℃，夏季24℃一26℃。 2据有关资料介绍：5米以下的土壤平均温度随各 30m—lOOm之内为恒温层水温变化1390—25C。cop下运行。在实际工程设计中[4]。 工作原理：见附图二 特别说明：以上两原理图下的数据由热泵机组专 由以上两种地源热泵的应用形式、系统组成可以 3结论： (1)地源热泵是节能、环保、经济、回收期短的高 (2)根据地域特点选择热泵的形式又是节能行之 (3)地源热泵项目是初投资偏高，回收期短的优 参考文献： [1] 蒋能照《空调用热泵技术及应用[M]》北京：机械工业出版社。1998 [2] 陆耀庆《实用供暖空调设计手册》中国建筑工业出版社 [3] 蒋