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地源熱泵由來

"文登地源熱泵機組預售價，地源熱泵"的概念，zui早于1912 年由瑞士的專家提出，而該技術的提出始于英、美兩國。 北歐國家主要偏重于冬季采暖，而美國則注重冬夏聯供。由于美國的氣候條件與中國很相似，因此研究美國的地源熱泵應用情況，對我國地源熱泵的發展有著借鑒意義。編輯本段地源熱泵的熱源　　  地源熱泵(也稱地熱泵)是利用地下常溫土壤和地下水相對穩定的特性，通過深埋于建筑物周圍的管路系統或地下水，采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實現低位熱能向高位熱能轉移與建筑物完成熱交換的一種技術。地源熱泵空調系統主要分為三個部分：室外地能換熱系統、水源熱泵機組系統和室內采暖空調末端系統。其中水源熱泵機組主要有兩種形式：水-水型機組或水-空氣型機組。

文登地源熱泵機組預售價三個系統之間靠水或空氣換熱介質進行熱量的傳遞，水源熱泵與地能之間換熱介質為水，與建筑物采暖空調末端換熱介質可以是水或空氣。地源熱泵系統在制熱狀態下，地源熱泵機組內的壓縮機對冷媒做功，并通過四通閥將冷媒流動方向換向。由室外地能換熱系統吸收地下水或土壤里的熱量，通過水源熱泵機組系統內冷媒的蒸發，將水路循環中的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環的同時再通過冷媒/空氣熱交換器內冷媒的冷凝，由空氣循環將冷媒所攜帶的熱量吸收。在地下的熱量不斷轉移至室內的過程中，以室內采暖空調末端系統向室內供暖。

地源熱泵技術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價zui低，埋管方式zui貴，但。只要有足夠的場可地埋設管道（地下冷熱交換裝置）或政府允許抽取地下水的就應該優先考慮選擇地源熱泵*空調。地源熱泵*空調如此節能是因為地源熱泵技術借助了地下的能量，地下的能量還是來至于太陽能。

地源熱泵技術屬可再生能源利用技術。由于地源熱泵是利用了地球表面淺層地熱資源（通常小于400米深）3）地源熱泵環境效益顯著。其裝置的運行沒有任何污染，可以建造在居民區內，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠距離輸送熱量。

（4）地源熱泵一機多用，應用范圍廣。地源熱泵系統可供暖、空調，還可供生活熱水，一機多用，一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統；可應用于賓館、商場、辦公樓、學校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖。

作為冷熱源，進行能量轉換的供暖空調系統。地表淺層地熱資源可以稱之為地能，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地熱能而蘊藏的低溫位熱能。地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這種儲存于地表淺層近乎無限的可再生能源，使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。

（2）地源熱泵屬經濟有效的節能技術。其地源熱泵的COP值達到了4以上，也就是說消耗1KWh的能量，用戶可得到4KWh以上的熱量或冷量。

地源熱泵

目前，地源熱泵已成功利用地下水、江河湖水、水庫水、海水、城市中水、工業尾水、坑道水等各類水資源以及土壤源作為地源熱泵的冷、熱源。編輯本段地源熱泵組成　　地源熱泵供暖空調系統主要分三部分：室外地能換熱系統、地源熱泵機組和室內采暖空調末端系統。 其中地源熱泵機主要有兩種形式：水—水式或水—空氣式。三個系統之間靠水或空氣換熱介質進行熱量的傳遞，地源熱泵與地能之間換熱介質為水，與建筑物采暖空調末端換熱介質可以是水或空氣。

水源/地源熱泵有開式和閉式兩種。 　　

開式系統：是直接利用水源進行熱量傳遞的熱泵系統。該系統需配備防砂堵，防結垢、水質凈化等裝置。 　　

閉式系統：是在深埋于地下的封閉塑料管內，注入防凍液，通過換熱器與水或土壤交換能量的封閉系統。閉式系統不受地下水位、水質等因素影響。 　　

1、垂直埋管--深層土壤[1] 　　

垂直埋管可獲取地下深層土壤的熱量。垂直埋管通常安裝在地下50-150米深處，一組或多組管與熱泵機組相連，封閉的塑料管內的防凍液將熱能傳送給熱泵，然后由熱泵轉化為建筑物所需的暖氣和熱水。垂直埋管是地源熱泵系統的主要方式，得到各個國家的政府部門大力支持。 　　

水平埋管--大地表層　在地下2米深處水平放置塑料管，塑料管內注滿防凍的液體，并與熱泵相連。水平埋管占地面積大，土方開挖量大，而且地下換熱器受地表氣候變化的影響。 　　

地表水 　　江、河、湖、海的水以及深井水統稱地表水。地源熱泵可以從地表水中提取熱量或冷量，達到制熱或制冷的目的。利用地表水的熱泵系統造價低，運行效率高，但受地理位置（如江河湖海）和國家政策（如取深井水）的限制。編輯本段可再生性　　

地源熱泵是一種利用土壤所儲藏的太陽能資源作為冷熱源，進行能量轉換的供暖制冷空調系統，地源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術。地表土壤和水體是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽輻射能量，比人類每年利用的500倍還多（地下的水體是通過土壤間接的接受太陽輻射能量）；它又是一個巨大的動態能量平衡系統，地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發散相對的平衡，地源熱泵技術的成功使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為現實。

地源熱泵機組利用土壤或水體溫度冬季為12-22℃，溫度比環境空氣溫度高，熱泵循環的蒸發溫度提高，能效比也提高；土壤或水體溫度夏季為18-32℃，溫度比環境空氣溫度低，制冷系統冷凝溫度降低，使得冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式，機組效率大大提高，可以節約30--40%的供熱制冷空調的運行費用，1KW的電能可以得到4KW以上的熱量或5KW以上冷量。 　　與鍋爐（電、燃料）供熱系統相比，鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70～90%的燃料內能為熱量，供用戶使用，因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節省約二分之一的能量；由于地源熱泵的熱源溫度全年較為穩定，一般為10～25℃，其制冷、制熱系數可達3.5～4.4，與傳統的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，其運行費用為普通*空調的50～60%。因此，近十幾年來，尤其是近五年來，地源熱泵空調系統在北美如美國、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國家取得了較快的發展，中國的地源熱泵市場也日趨活躍，可以預計，該項技術將會成為21世紀zui有效的供熱和供冷空調技術。 　　

特點

1、地源熱泵：未明確支持和大力推廣，態度不明朗，有些地區明令禁止（天津，上海等）。

2、地源熱泵：會對地下水資源、對周邊環境造成了一定程度的破壞，實際上把對大氣的污染轉移到地下水水中，土壤中。雖然理論上抽取的地下水將回灌到地下水層，但目前國內抽取的地下水真正做到全部回灌的少之又少，回灌難落實，采水量大于回灌量，造成地下水位下降，嚴重時將導致地質層發生變化，地面沉降。另外，對水資源存在物理、化學、生物污染，怎樣保證地下水層不受污染也是一個棘手的問題。（武漢湯遜湖地區做的地下水源熱泵空調，已經停用，沒地下水了！北京地區使用水源熱泵機組的地區,由于*使用地下水,倒至地表層下陷。）

3、地源熱泵：一旦地下水量不能滿足機組要求，系統將。而且在使用過程中，一般3-5年需對水井、板式換熱器進行定期維護。

4、地源熱泵：主要取決于水井的壽命，達到設計出水的運行時間一般為3-5年。

5、地源熱泵：水井、板式換熱器需定期（一般為3-5年）維護，費用不菲，需交納水資源費。

6、地源熱泵；地下水量隨著運行時間的延長，不一定能滿足機組要求，一旦地下水資源潰乏，系統隨之。

7、地源熱泵：板式換熱器需定期維護；水井需養井，由于泥砂堵塞，回灌量逐年遞減，井的壽命zuiduo3～5年。

8、地源熱泵：風險性很大，地下水量的大小，國家對地下水源的使用政策都是不確定因素。誰也無法保證可*利用地下水源。

9、地源熱泵有它的優點,也有很duo不足之處,它的應用受到地質條件的制約：水質、水量、地下水的穩定性等。地下水源熱泵大量應用暴露出了很duo問題，zui為典型的是回灌井失效，回灌井堵塞和溢出是大duo數地下水源熱泵都會出現的問題。

10、地源熱泵由于它是利用地下熱能這一可再生能源，zui近幾年受到了人們越來越duo的關注。然而，就在這項技術逐步被人們所認識的時候，我國一些地區卻紛紛出現了地下水由于嚴重開采，造成地下水位下降，嚴重的已導致地質層發生變化。

11、國外如美國、歐州主要研究和應用的地源熱泵系統以及我國研究和推廣的重點均是土壤源熱泵系統而不是水源熱泵。在美國地源熱泵，是通過采集土壤、江河湖水中的熱量或冷量，duo采用密閉式的系統，一般設計時，不與地下水資源直接接觸。很少進行地下水的抽取。

在中國可能理論上可以達到環保，但是實際在使用過程中*會發生變化，情況如下：

a）、系統容易被泥砂堵塞

b）、水抽幾年就沒了

c）、存在物理、化學、生物污染等地下水污染

d）、無法*回灌，回灌難落實，采水量大于回灌量，水資源浪費

12、應用地源熱泵系統受到許duo條件限制：一是這種系統需要有豐富和穩定的地下水資源作為先決條件。在實際工程中，地下水源系統的經濟性與地下水層的深度有著很大的關系，如果地下水位較低，不僅成井的費用增加，運行中水泵的耗電量也會大大提高。二是地下水是否充分回灌問題。雖然理論上抽取的地下水將回灌到地下水層，但目前國內抽取的地下水真正做到全部回灌的少之又少。即使能夠把抽取的地下水全部回灌，怎樣保證地下水層不受污染也是一個棘手的問題。三是使用的經濟性問題。由于地源熱泵系統實際消耗的仍是電能，加上需要支付的地熱開采費、水源抽取費、排放費等，綜合起來運行成本并不低。因此地下水源熱泵系統具有高投入、高風險性，投資者在決定使用時一定要因地制宜、慎之又慎。

13、地下水資源在某種程度上是國家的一種戰略物資，而且一些水文地質界的專家對當前地下水源熱泵的發展也持保留意見，因此，對于在我國大面積推廣這種系統應采取慎重的態度。相關部門應加強對地熱資源的管理和保護，對地熱資源的開采應嚴格把關和監控，以保護我們賴以生存的、越來越寶貴的地下水資源，保護家園，造福后人。

地源熱泵系統與水環路熱泵系統：

兩者都可通過水源熱泵如水－空氣熱泵或水－水熱泵系統為建筑物提供熱量或冷量。

地源熱泵系統與水環路熱泵系統區別：

3.水環路熱泵系統一般為分散式系統，而地源熱泵系統既可為分散式系統也可為集中式系統。

1.水環路熱泵系統是指利用冷卻水塔和鍋爐保持全年冬夏兩季節的供水溫度穩定的系統。

2.地源熱泵系統是指通過利用地下水、地下換熱系統、地表水或者地下換熱系統與冷卻塔、鍋爐相結合等形式維持供水溫度穩定的系統；

地源熱泵系統與水環路熱泵系統應用范圍：

一般來說，以下幾種情況可考慮使用水環路熱泵系統：

1、有低品位穩定可靠的廢熱可以利用；

2、建筑物內同時有制冷和供熱的需要，制冷量不大，且又要求獨立計量電費，使用時間不一，個別房間或區域經常需在夜間或節假日獨立使用的建筑。

地源熱泵系統應用范圍：

地源熱泵系統的適用場合，對于分散式系統，類似于上述水環路熱泵系統的情況；

而對于集中式系統，即集中為建筑物各房間提供冷水或熱水的情況，則適用范圍較廣，尤其適用于辦公樓、學校及別墅等。

水環路熱泵系統應用范圍：

研究認為，單純的供冷或單純的供熱選用水環路熱泵是不合理的；

對同時具有制冷和制熱需要的空調建筑，當其內部余熱量較小或較大時，使用水環路熱泵系統節能效果不明顯；

只有當機組排出的熱量與部分水源熱泵機組吸收的熱量相近時，才具有明顯的節能優勢。

對于某一特定建筑，設計者需根據建筑物的冷熱負荷曲線、使用特點、功能，所處環境等諸多因素綜合評價使用水環路熱泵系統是否節能、合適。