293-地源热泵技术在既有建筑节能改造中适用性探讨.pdfVIP

地源热泵技术在既有建筑节能改造中 适用性探讨 山东同圆设计集团设计六院 丁永昌 摘 要：地源热泵作为一种有效利用可再生能源（浅层地热能）实现供热制冷目的的技 术，已广泛应用于众多工程中。本文通过定性分析北方地区既有建筑节能改造项目中应用地 源热泵技术的技术性与经济性，总结该技术的应用范围、适用性与局限性等，以指导工程初 设阶段拟定建筑的空调方案。 关键字：地源热泵，节能改造，经济性，技术性 Abstract: The ground source heat pump as a technology to effectively utilize renewable energy (shallow geothermal energy) to achieve the purpose of heating and cooling. It has been widely used in many projects. In this article, through the qualitative analysis to the north in the existing building energy-saving renovation project of the technical application of ground source heat pump technology and economy, summed up the application scope, applicability and limitations of the technology, etc., to guide project set in the early stage of three air conditioning scheme proposed. Key words: ground source heat pump, energy-saving transformation, economy, technology 1 地源热泵技术应用的一般性原则 在我国北方城镇，解决建筑供热制冷需求的一般方式中，冬季主要为城市集中供热，或 分散式小锅炉；夏季多为分体空调、采用区域供冷技术（如空气源热泵、冷水机组+冷却塔 等）或是不考虑室内空调需求。而随着城市的发展，国家对节能减排要求的不断强化以及人 们对生活质量的要求不断提高，发展兼顾舒适性与节能性相协调的技术越来越受到重视。 目前，地源热泵作为一种有效利用可再生能源（浅层地热能）实现供热制冷目的的技术， 已广泛应用于众多工程中，并产生明显的社会、经济及环保效益，得到了业界认可。而与产 生巨大效益的结果相对应，地源热泵技术有其适用的前提条件。 1.1 较高的系统初投资 不同于其他空调系统，地源热泵系统由于需要利用土壤进行换热，其地埋管系统的施工 安装需要大量资金投入，这部分投资，比传统空调中的冷却塔和热交换器要多。钻孔及地埋 管费用约占地源热泵空调总投资的三分之一。 1.2 需要足够的场地铺设地埋管换热器 地热换热器的设置需要一定的地下空间。根据各地区地埋管延米换热量的不同，需要的 埋管面积也不同，如济南地区，地埋管的面积约为空调面积的四分之一。 1.3 需要解决地下温度场冷热负荷平衡问题 地源热泵空调系统，利用大地深处冬暖夏凉的特点，通过地热换热器夏天将室内热量释 放到地下，冬天从地下吸取热量转移到室内。这种热量的“冬取夏蓄” ，保证了地热换热器的 丁永昌，男，1990.7，助理工程师，通讯地址：山东省临沂市兰山区鲁商中心A7 座，邮编：276000，联系 电话电子邮箱：735791712@，籍贯：山东省临沂市人，毕业院校：山东建筑大学， 现从事设计院水暖设计工作。 高效运行。如果仅有热负荷，即只有冬天取热而无夏天的释放热，或反之，都将导致地下转 移热量的不平衡，进而使地热换热器的效率降低。因此，地源热泵空调系统宜用于冬天采暖 夏天空调的建筑，即地埋管系统需要冬季从地下提取的热量和夏季向地下释放的热量基本平 衡。 对于节能改造的项目，应在确定改造方案时，通过对地下全年热平衡分析来优化设计各 个能源中心的冷热源系统。对于地埋管冷热不平衡的系统，应优先考虑原有能源系统作为地 埋管系统的调峰辅助冷热源，这样不仅减少了地埋管换热器的尺寸与占地容量，节省投资； 同时也保持了地埋管换热器全年冷热负荷的