暖通工程师考试专业复习资料(17)

地源热泵技术的主要优点

什么是地源热泵

地源热泵则是利用水源热泵的一种形式，它是利用水与地能(地下水、土壤或地表水)进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源，冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热源”;夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为“冷源”。

太阳能的47%被地表吸收，因此地表浅层蕴涵着大量取之不尽的能量，超过人类每年利用能量的500倍，并且不受地域资源限制，无处不在。由于近乎无限且持续恒定的特点，使得地能成为最易被利用的清洁、可再生能源。同样，地下水、河流和湖泊中也吸收了大量太阳能。在地源热泵系统中地球成为无穷大的“冷却塔”或“锅炉”。

传统的地源热泵中央空调系统就是以水为承载能量的载体，将空调排放热量散入土壤或从土壤中提取热量供给室内的中央空调系统。工作时的弃/吸热过程中，系统匀通过可逆的逆卡诺循环，加以少量电能代价，就将地能得意数倍的利用。这根本区别于任何资源型能源，资源越用越少，而太阳却天天升起。

地源热泵供暖空调系统主要分三部分：室外地能换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系统。其中水源热泵机主要有两种形式：水—水式或水—空气式。三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递，水源热泵与地能之间换热介质为水，与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。

地源热泵技术的主要优点

1.高效：一般空调对着空气换热称为风冷热泵，缺点在于天气炎热或者寒冷最需要冷量或热量时效率反而下降。地温一年四季基本恒定在16℃左右，略高于该地区平均温度1到2度，使得热泵无论在制冷或制热工况中均处于高效率点。

2.节能省费用：冬季运行时，cop约为4.2，即投入1kw电能，可得到4kw的热能，夏季运行时，cop可达5.3，投入1kw电能，可得到5kw的冷量，能源利用效率为电采暖方式的3-4倍;并且热交换器不需要除霜，减少了结霜和除霜的用电能耗。比常规空气源空调节能50%左右。

3.环保：供热时没有燃烧过程，避免了排烟污染，供冷时省了冷却塔，避免了噪音及霉菌污染。

4.舒适：因为地源热泵机组供冷暖时都是通过冷热水经风机旁管(或地板管、墙埋管)交换完成的，所产生的冷气和暖气(或辐射热)比常规空调的要更柔和的多，热不易感冒。

5.节省占地面积：省去了冷却塔、锅炉及与之配套的煤棚和渣场，节省了土地资源，产生附加经济效益，并改善了建筑物的外部形象。

6.安全：无燃烧设备，从而不存在爆炸、失火和中毒的隐患。

7.机组寿命长：热泵机组长期在良好的低温井水(16℃)下进行热交换工作，可大大延长机组寿命。

8.一机多用：地源热泵系统可供暖，空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。

9.可再生：土壤有较好的蓄热性能，冬季通过热泵将大地浅层的低位热能提高对建筑供暖，同时蓄存冷量，以备夏用;夏季通过热泵将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温，同时蓄存热量，以备冬用，保证大地热量的平衡。

10.可分区控制：中央空调享受的档次，又可达到单体空调局部控制的效果，不存在“大马拉小车”。

地源热泵节能主要体现

地源热泵通过输入少量的高品位能源(电能)，实现低温位热能向高温位转移。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源。其能量来源是低温热源，对环境没有污染，效率高，能够很地适应建筑物制冷和供热的环保、节能要求。