地源熱泵的節(jié)能與技術(shù)經(jīng)濟性分析

1、地源熱泵的節(jié)能性分析及應用前景展望地源熱泵的節(jié)能性分析及應用前景展望摘要：摘要：介紹了地源熱泵的工作原理及其分類和特點并從節(jié)能、技術(shù)性及經(jīng)濟性三方面對地源熱泵系統(tǒng)和傳統(tǒng)空調(diào)加鍋爐系統(tǒng)及空氣源熱泵系統(tǒng)進行了比較和分析；指出了我國地源熱泵行業(yè)面臨的問題及其解決方法。雖然地源熱泵的應用受到一些制約因素的影響，但作為一項性能良好、節(jié)能、環(huán)保的新技術(shù)，地源熱泵必將擁有廣闊的應用前景。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：地源熱泵節(jié)能技術(shù)經(jīng)濟性應用前景Energysav

2、ingAnalysisDevelopmentProspectofGroundsourceHeatPumpAbstract:Thewkingprincipleclassificationofgroundsourceheatpumpareintroducedthegroundsourceheatpumpsystemconventionalsystemcombiningairconditioningboilerairsourceheatpum

3、parecomparedanalyzedintermsofenergysavingtechnicalityeconomytheproblemssolutionsofChinasgroundsourceheatpumpindustryarepointedout.Althoughtheirapplicationhaveanumberofconstraintsasanewtechnologyofgoodperfmanceenergysavin

4、genvironmentalprotectionthegroundsourceheatpumpwillhavebroadapplicationprospects.Keywds:groundsourceheatpumpenergysavingtechnicalityeconomyapplicationprospects1引言引言解決環(huán)境污染和能源危機問題是當今全人類的共同課題。在中國能源消耗中，建筑耗能的比例相當高，中國傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)，北

5、方一般以燃煤鍋爐解決冬季取暖問題，南方以自來水或環(huán)境空氣為冷源的制冷機組解決夏季制冷問題。根據(jù)近年的統(tǒng)計，我國采暖和空調(diào)的能耗占建筑總能耗的55%，建筑能耗是相同氣候條件下發(fā)達國家的2~3倍。近年來，空調(diào)負荷增長迅速，炎夏季節(jié)多數(shù)電網(wǎng)高峰負荷約有13用于空調(diào)制冷，使許多地區(qū)用電高度緊張，拉閘限電頻繁。目前，中國建筑業(yè)發(fā)展迅速，每年城市新增8~9億平方米的住宅建筑和公共建筑，隨著經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平提高，建筑耗能逐年大幅度上升。因此，降

6、低空調(diào)系統(tǒng)能耗，選用高效節(jié)能環(huán)保的冷熱源系統(tǒng)迫在眉睫。地源熱泵是以大地為熱源對建筑進行空氣調(diào)節(jié)的節(jié)能新技術(shù)。地源熱泵系統(tǒng)適用范圍廣泛，既可應用于賓館、寫字樓、醫(yī)院和學校等社會機構(gòu)，又可應用于居民住宅。當然，地源熱泵系統(tǒng)仍存在一定缺陷，但其在節(jié)能和環(huán)保方面有著明顯的優(yōu)(2)土壤源熱泵系統(tǒng)在地下打孔孔內(nèi)埋設(shè)管道通過介質(zhì)(水或水加防凍劑)在管道中循環(huán)在地下與土體或巖體進行熱交換因而也稱其為地埋管耦合交換熱泵系統(tǒng)。根據(jù)埋管方式的不同，土壤源熱泵

7、可分為垂直埋管、水平埋管和蛇型埋管三大類，其布置形式如圖2所示。垂直埋管換熱器通常采用的是U型方式，按其埋管深度可分為淺層（100m）三種。埋管深，地下巖土溫度比較穩(wěn)定，鉆孔占地面積較少，但相應會帶來鉆孔、鉆孔設(shè)備的經(jīng)費和高承壓埋管的造價提高。總的來說，垂直埋管換熱器熱泵系統(tǒng)優(yōu)勢在于：占地面積小；土壤的溫度和熱特性變化??；需要的管材最少，泵耗能低；能效比很高。而劣勢在于：施工較困難，初投資偏高水平埋管換熱器有單管和多管兩種形式。其中單管

8、水平換熱器占地面積最大，雖然多管水平埋管換熱器占地面積有所減少，但管長應相應增加來補償相鄰管間的熱干擾。水平埋管換熱器熱泵系統(tǒng)由于施工設(shè)備廣泛使用而且施工容易，可減少初投資。水平埋管換熱器系統(tǒng)的缺點有：占地面積大；運行性能上不穩(wěn)定（由于淺層大地的溫度和熱特性隨著季節(jié)、降雨以及埋深而變化）；泵耗能較高；系統(tǒng)效率降低。蛇行埋管換熱器比較適用于場地有限又較經(jīng)濟的情況下。雖然挖掘量只有單管水平埋管換熱器20%～30%但是用管量會明顯增加。這種方

9、式優(yōu)缺點類似于水平埋管換熱器，所以有的將其歸入水平埋管換熱器。(2)地表水地源熱泵系統(tǒng)將河流、湖泊的地表水作為熱源，從中取熱或者向其放熱，并將地表水重新排回到河流、湖泊的一種系統(tǒng)。它分為開路和閉路系統(tǒng)（如圖2所示）。在寒冷地區(qū)，開路系統(tǒng)并不適用，只能采用閉路系統(tǒng)?？偟膩碚f，地表水熱泵系統(tǒng)具有相對造價低廉、泵耗能低、維修率低以及運行費用少等優(yōu)點。但是，在公共用的河流和湖泊中，管道或水中的其他設(shè)備容易受到損害。另外，如果河流或湖泊過小或過淺