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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(yè)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(diào)系統(tǒng)主要分三部分：室外地能換熱系統(tǒng)、地源熱泵機組和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。 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(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進行熱量的傳遞，地源熱泵與地能之間換熱介質(zhì)為水，與建筑物采暖空調(diào)末端換熱介質(zhì)可以是水或空氣。

主要特點　　

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）作為冷熱源 ，進行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。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。 　　

地源熱泵屬經(jīng)濟有效的節(jié)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。 　　

地源熱泵環(huán)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(qū)內(nèi)，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。 　

地源熱泵一機多用，應用范圍廣。地源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，還可供生活熱水，一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)；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、空調(diào)。然而實現(xiàn)地源熱泵主機系統(tǒng)的這一機多用，則需要一整套系統(tǒng)解決方案，其有動力輸配系統(tǒng)-----節(jié)能空調(diào)機房，室內(nèi)末端輸送設備采用地暖分集水器，水力平衡分配器，生活熱水采用多功能水箱。由此可體現(xiàn)出地源熱泵主機的一機多用也代表著暖通系統(tǒng)的整個運行體系。  水力平衡分配器

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)維護費用低。地源熱泵的機械運動部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內(nèi)，從而避免了室外的惡劣氣候，機組緊湊、節(jié)省空間；自動控制程度高，可無人值守。 　　

由以上的特點可以看出，地源熱泵的技術以后可得到廣泛的應用。 　　

然而，地源熱泵要實現(xiàn)制冷制熱，則需要給它提供動力來輸送制冷制熱管道中的循環(huán)水，目前傳統(tǒng)機房可提供動力，但施工起來比較復雜，難度高，周期長，采購的材料種類多，需庫存，漏水隱患大等等問題，針對此，市場上開發(fā)了一款新型的動力輸配系統(tǒng)設備-----節(jié)能空調(diào)機房。

此機房系統(tǒng)是將傳統(tǒng)機房中的所有部件進行集成模塊化，實行一體化安裝的模式。不僅在施工難度上大大降低了，而且無需庫存，漏水隱患大大降低了，還能與主機進行無限聯(lián)動等等，由此可以看出，節(jié)能空調(diào)機房實為一款為暖通行業(yè)提供一整套的解決方案. 　　

地源熱泵主機可將空調(diào)、地暖、生活熱水三合為一。也就是地源熱泵的一機多用，為暖通系統(tǒng)提供整套方案，由此可采用目前市場上出現(xiàn)的節(jié)能空調(diào)機房，水力平衡分配器，儲能熱水水箱，這幾款設備能有效的解決以上問題，首先節(jié)能空調(diào)機房與地源熱泵主機配套，為其提供輸送循環(huán)水的動力，而其室內(nèi)末端使用水力平衡分配器，它能將末端的水力系統(tǒng)達到平衡，使其室內(nèi)的每個房間同時達到平衡，而且它無中間環(huán)節(jié)點，大大減少漏水隱患。生活熱水可以采用儲能熱水水箱實現(xiàn)全年全天候使用，而且?guī)峄厥盏牡卦礋岜弥鳈C或者通過節(jié)能空調(diào)機房給它提供熱源。可以得出，節(jié)能空調(diào)機房，水力平衡分配器，儲能熱水水箱這一套設備為暖通空調(diào)和供熱采暖提供了的解決方案，與此同時它也實現(xiàn)了將地源熱泵主機系統(tǒng)，地暖、空調(diào)、生活熱水能實現(xiàn)一體化安裝。 　　

地源熱泵主機與節(jié)能空調(diào)機房的配合給整個暖通系統(tǒng)的供熱采暖提供整套的解決方案!節(jié)能空調(diào)機房和地源熱泵配套使用，其節(jié)能空調(diào)機房可為整個空調(diào)系統(tǒng)提供動力，它的內(nèi)部主要構造有兩個泵，一個為水源側(cè)的泵，一個用戶側(cè)的泵。其水源側(cè)的泵是給地源熱泵的地埋側(cè)輸送循環(huán)水，而用戶側(cè)的泵就是為室內(nèi)末端設備輸送循環(huán)水，從而達到制冷制熱的目的。在室內(nèi)末端輸送時，采用水力平衡分配器大大減少漏水隱患，末端冷熱效果均衡。在地源熱泵使用的同時，還可以回收制冷工作過程放出的熱量，用來制取生活用水。在這一整套系統(tǒng)中，地源熱泵主機與節(jié)能空調(diào)機房、水力平衡分配器，多功能水箱有機地結(jié)合在一起，為暖通空調(diào)和供熱采暖提供一整套解決方案。 　　

總而言之，節(jié)能空調(diào)機房、水力平衡分配器、多功能水箱與地源熱泵的結(jié)合為整個暖通系統(tǒng)增加亮點，同時在安裝上便捷了很多，施工時間、采購周期都大大縮短了，人工成本也將低了等等。由此可見節(jié)能空調(diào)機房與地源熱泵的配合是未來暖通行業(yè)必然的發(fā)展趨勢。

地源熱泵系統(tǒng)與水環(huán)路熱泵系統(tǒng)：

兩者都可通過水源熱泵如水－空氣熱泵或水－水熱泵系統(tǒng)為建筑物提供熱量或冷量。

地源熱泵系統(tǒng)與水環(huán)路熱泵系統(tǒng)區(qū)別：

3.水環(huán)路熱泵系統(tǒng)一般為分散式系統(tǒng)，而地源熱泵系統(tǒng)既可為分散式系統(tǒng)也可為集中式系統(tǒng)。

1.水環(huán)路熱泵系統(tǒng)是指利用冷卻水塔和鍋爐保持全年冬夏兩季節(jié)的供水溫度穩(wěn)定的系統(tǒng)。

2.地源熱泵系統(tǒng)是指通過利用地下水、地下?lián)Q熱系統(tǒng)、地表水或者地下?lián)Q熱系統(tǒng)與冷卻塔、鍋爐相結(jié)合等形式維持供水溫度穩(wěn)定的系統(tǒng)；

地源熱泵系統(tǒng)與水環(huán)路熱泵系統(tǒng)應用范圍：

一般來說，以下幾種情況可考慮使用水環(huán)路熱泵系統(tǒng)：

1、有低品位穩(wěn)定可靠的廢熱可以利用；

2、建筑物內(nèi)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(qū)域經(jīng)常需在夜間或節(jié)假日獨立使用的建筑。

地源熱泵系統(tǒng)應用范圍：

地源熱泵系統(tǒng)的適用場合，對于分散式系統(tǒng)，類似于上述水環(huán)路熱泵系統(tǒng)的情況；

而對于集中式系統(tǒng)，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(huán)路熱泵系統(tǒng)應用范圍：

研究認為，單純的供冷或單純的供熱選用水環(huán)路熱泵是不合理的；

對同時具有制冷和制熱需要的空調(diào)建筑，當其內(nèi)部余熱量較小或較大時，使用水環(huán)路熱泵系統(tǒng)節(jié)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(jié)能優(yōu)勢。

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

水源/地源熱泵有開式和閉式兩種。 　　

開式系統(tǒng)：是直接利用水源進行熱量傳遞的熱泵系統(tǒng)。該系統(tǒng)需配備防砂堵，防結(jié)垢、水質(zhì)凈化等裝置。 　　

閉式系統(tǒng)：是在深埋于地下的封閉塑料管內(nèi)，注入防凍液，通過換熱器與水或土壤交換能量的封閉系統(tǒng)。閉式系統(tǒng)不受地下水位、水質(zhì)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(nèi)的防凍液將熱能傳送給熱泵，然后由熱泵轉(zhuǎn)化為建筑物所需的暖氣和熱水。垂直埋管是地源熱泵系統(tǒng)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(nèi)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?lián)Q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(tǒng)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(tǒng)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(zhuǎn)換的供暖制冷空調(diào)系統(tǒng)，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(tài)能量平衡系統(tǒng)，地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發(fā)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(xiàn)實。