從0開(kāi)始認(rèn)識(shí)地源熱泵
時(shí)間:2022-02-09
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原標(biāo)題：從0開(kāi)始認(rèn)識(shí)地源熱泵
地源熱泵系統(tǒng)是真正意義上的環(huán)保節(jié)能的系統(tǒng)。它通過(guò)充分利用蘊(yùn)藏于地球土壤中或江河湖海中的巨大能量，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的供暖和制冷，因?yàn)樗玫氖谴笞匀豢稍偕拿赓M(fèi)能源，因此其具有顯著的環(huán)保、節(jié)能的效果。
地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是目前可以利用的對(duì)環(huán)境最友好和最有效的供冷和供暖空調(diào)系統(tǒng)。它比空氣熱泵空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能40%以上，比電采暖節(jié)能70%以上，比燃?xì)鉅t效率提高48%以上，而所需的制冷劑比普通熱泵空調(diào)減少50%以上，地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)70%以上的能量是從大地中獲得的可再生能源。有些品牌的機(jī)組還具有三聯(lián)供技術(shù)（供冷、供熱、供熱水），更是進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了業(yè)界最高效的能源綜合利用。
系統(tǒng)原理
地源熱泵系統(tǒng)是一種由雙管路水系統(tǒng)連接起建筑物中的所有地源熱泵機(jī)組而構(gòu)成的封閉環(huán)路的空調(diào)系統(tǒng)。一定深度以下的地下土壤溫度會(huì)全年恒定在13℃-20℃之間。利用地球所儲(chǔ)藏的太陽(yáng)能資源作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖制冷空調(diào)系統(tǒng)，地下常溫土壤或地下水溫度相對(duì)穩(wěn)定的特性。
冬季：當(dāng)機(jī)組在制熱模式時(shí)，就從土壤/水中吸收熱量，通過(guò)壓縮機(jī)和熱交換器把大地的熱量集中，并以較高的溫度釋放到室內(nèi)。
夏季：當(dāng)機(jī)組在制冷模式時(shí)，就從土壤/水中提取冷量，通過(guò)壓縮機(jī)和熱交換器把大地的熱量集中，并入室內(nèi)，同時(shí)將室內(nèi)的熱量排放到土壤/水中，達(dá)到空調(diào)的目的。
系統(tǒng)組成
地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)主要包含地源熱泵主機(jī)、風(fēng)機(jī)盤(pán)管和地下埋管。
主機(jī)是一種水冷式的供冷/供熱機(jī)組。機(jī)組由封閉式壓縮機(jī)、同軸套管式（或板式）水/制冷劑熱交換器、熱力膨脹閥（或毛細(xì)膨脹管）、四通換向閥、空氣側(cè)盤(pán)管、風(fēng)機(jī)、空氣過(guò)濾器、安全控制等所組成。
機(jī)組本身帶有一套可逆的制冷/制熱裝置，是一種可直接用于供冷/供熱的熱泵空調(diào)機(jī)組。地埋管是埋在地下的部分。不同的地埋管并聯(lián)連接，再通過(guò)不同的集管接入熱泵主機(jī)。
系統(tǒng)特點(diǎn)
傳統(tǒng)熱泵空調(diào)從空氣中提取冷熱量面臨一個(gè)矛盾：天氣越熱，空氣就越熱，從空氣中提取冷量就越困難；同理，天氣越冷，從空氣中提取熱量就越困難。所以，天越熱，空調(diào)制冷效果越差；天越冷，空調(diào)制熱效果越差，越費(fèi)電。
地源熱泵是從大地里提取冷熱量。由于大地吸收了47%的太陽(yáng)能，所以較深的地層能常年保持恒定的地溫，它遠(yuǎn)高于冬季的室外溫度，又低于夏季的室外溫度，因此地源熱泵可克服空氣源熱泵的技術(shù)障礙，且效率大大提高。
●高效：機(jī)組利用大地的可再生能源在大地和室內(nèi)之間轉(zhuǎn)移能量，從而實(shí)現(xiàn)用1kw的電力提供4～5kw的冷量或熱量。地下土壤的溫度常年基本恒定，所以本系統(tǒng)的制冷制熱不受環(huán)境溫度變化的影響，并且制熱時(shí)無(wú)化霜所導(dǎo)致的熱量衰減，因此運(yùn)行費(fèi)用較低。
●節(jié)能：夏季制冷時(shí)，系統(tǒng)較之常規(guī)系統(tǒng)可以為住宅節(jié)約40%～50%的能耗，冬季制熱時(shí)更可節(jié)約高達(dá)70%的能耗。
●環(huán)保：地源熱泵系統(tǒng)在運(yùn)行中無(wú)需燃燒，因此不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，也不會(huì)發(fā)生爆炸，大大降低了溫室氣體的排放來(lái)減輕溫室效應(yīng)，有利于創(chuàng)造綠色環(huán)保的環(huán)境。
●耐用：地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行工況要比常規(guī)系統(tǒng)好，因而減少維護(hù)，系統(tǒng)安裝在室內(nèi)，不暴露在風(fēng)雨中，也可免遭損壞，更加可靠，延長(zhǎng)壽命；機(jī)組壽命均在20年以上，地下埋管選用聚乙烯和聚丙烯塑料管，壽命可達(dá)50年。
地下埋管組成部分
垂直管理、并聯(lián)
管井
管材
換熱原理
管路長(zhǎng)度計(jì)算
權(quán)衡取舍
土壤熱物性測(cè)試
管路位置
安裝施工
沖洗
用戶(hù)常見(jiàn)11問(wèn)
1、什么是地源熱泵系統(tǒng)工程呢？
地源熱泵是一種利用地球淺層資源，（包括土壤地下水，地表水，或城市中水）即可供熱水，也可制冷的高效、節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)。它利用鋪設(shè)在土壤，地表水中的換熱管道，實(shí)現(xiàn)空調(diào)房間和土壤地表水等換熱，以達(dá)到建筑室內(nèi)空調(diào)的效果。
2、地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果如何？
地源熱泵中央空調(diào)是目前國(guó)際上最先進(jìn)的中央空調(diào)系統(tǒng)，它的制熱量--制冷量和所消耗的電功率比值全年平均高于4.0以上，既輸1千瓦的電量就能得到4千瓦以上的電量，制熱能耗量較其他的采暖方式減少50％ -- 70％，制冷能耗量較其他制冷方式減少40％ -- 60％，地源熱泵系統(tǒng)會(huì)為你節(jié)省大量的運(yùn)行費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用。
3、地源熱泵系統(tǒng)節(jié)能原理是什么？
作為地源熱泵系統(tǒng)的熱量來(lái)源（冬季）和熱量的減排低放源（夏季）的土壤深度在數(shù)米以下，全年溫度基本恒定，冬季遠(yuǎn)高于室外空氣溫度，夏季又低于空氣溫度，因此地源熱泵的熱量轉(zhuǎn)移的條件遠(yuǎn)憂(yōu)于空氣源熱泵，只需要較少的外界能源即可實(shí)現(xiàn)熱能的順利轉(zhuǎn)移。
4、地源熱泵需要多大的機(jī)房空間呢？
地源熱泵的熱泵機(jī)組有三種。一是小型機(jī)組，單機(jī)制冷量不大于25KW是可裝于吊頂內(nèi)，不占用任何室內(nèi)空間，一種是大型螺竿機(jī)組，單機(jī)制冷量一般都在于幾百千瓦以上，需要按在專(zhuān)門(mén)機(jī)房?jī)?nèi)，需要占一定的室內(nèi)空間。總體來(lái)說(shuō)地源熱泵中央空調(diào)機(jī)組占地面積是傳統(tǒng)空調(diào)的三分之一。
5、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的壽命是多少？
地埋管換熱部分壽命50年，熱泵機(jī)組壽命25年，整體系統(tǒng)沒(méi)有室外機(jī)組，沒(méi)有風(fēng)吹，日曬，雨淋，不用頻繁清洗，壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于空氣源熱泵的室外機(jī)組和冷水機(jī)組的冷卻系統(tǒng)。
6、地下埋設(shè)閉合回路管道真的有效嗎？
通過(guò)地下管能源熱量技術(shù)發(fā)展的最新技術(shù)成果，這一技術(shù)的理論構(gòu)思產(chǎn)生于40年代，最近幾年熱泵技術(shù)設(shè)計(jì)上的革新和地下管道技術(shù)的發(fā)展，才使得以地?zé)釣槟茉吹臒岜眉夹g(shù)達(dá)到商業(yè)應(yīng)用的最佳要求，到目前為止，地源熱泵技術(shù)在經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)方面已經(jīng)成為傳統(tǒng)的供熱制冷技術(shù)同時(shí)存在，并在現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用成熟的技術(shù)。
7、地源熱泵系統(tǒng)是怎樣實(shí)現(xiàn)環(huán)保的？
地源熱泵系統(tǒng)不直接消耗煤和燃油，天燃器等礦物質(zhì)原料。沒(méi)有任何直接排放的污染物其次地源熱泵將室內(nèi)的熱量，轉(zhuǎn)移到地下土壤中存放，從源頭上根除空調(diào)系統(tǒng)對(duì)城市熱島的影響。
8、有哪些具體體現(xiàn)？
?。?）地源熱泵系統(tǒng)不直接消耗煤或燃油、天然氣等到，沒(méi)有任何直排物；
?。?）地源熱泵將室內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下土壤中存放，從源頭上根除了空調(diào)系統(tǒng)對(duì)城市熱島的貢獻(xiàn)；
?。?）高效的地源熱泵系統(tǒng)采用非常嚴(yán)格的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了能量輸出和建筑物能量需求的直接對(duì)應(yīng)，減少了剩余能量的損耗；
（4）高效的地源熱泵系統(tǒng)，輸出同等量的有用能量，僅僅消耗30-60%的電功率，高效的一次能源利用率，是地源熱泵系統(tǒng)環(huán)保效果的最直接原因。
9、在極端低溫的氣候條件下，是否要備用熱源？
在通常舒適空調(diào)系統(tǒng)中，不需要備用熱源；地表5米以下的巖土層中全年的溫度基本保持不變，不受大氣溫度的影響，因此地源熱泵系統(tǒng)哪怕是很冷的天氣條件下也能提供建筑所需的熱量。
10、U型地埋管換熱系統(tǒng)的換熱量與什么有關(guān)系？
與地埋換熱系統(tǒng)換熱量有直接關(guān)系的因素有：
1.地質(zhì)條件。巖石層地質(zhì)換熱最好，其次為沙卵層、沙土層、粘土層。
2.地下的含水量。含水量越深，地下水越豐富，換熱量越高。
3.U型地埋管的埋管深度。埋度越深，換熱量越好，最淺不能少于40米。
4.PE管道的質(zhì)量。純?cè)仙a(chǎn)的PE管道換熱量最好，再生料生產(chǎn)的PE管道換熱量一般，且質(zhì)量沒(méi)有保證。
5.室外氣溫的變化。室外溫度降低，地埋管換熱量會(huì)略有降低。
6.井孔是否填實(shí)。如果井孔沒(méi)有填實(shí)，地埋管道不能與土壤充分接觸，熱量傳遞較慢，換熱量也會(huì)降低。 其他因素一般不會(huì)對(duì)地埋換熱系統(tǒng)有影響，可忽略不計(jì)。
11、地源熱泵的可靠跟傳統(tǒng)空調(diào)相比如何？是否需要當(dāng)?shù)鼐哂械責(zé)豳Y源？
采用地源熱泵進(jìn)行熱交換的方式，已經(jīng)是非常成熟的施工工藝，只要按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)施工，其穩(wěn)定性已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可。且由于其不受外界氣候的影響，地源熱泵是目前所有空調(diào)系統(tǒng)中運(yùn)行最為可靠的。地源熱泵有時(shí)也被稱(chēng)為地?zé)釤岜玫珜?shí)際上，它完全不需要當(dāng)?shù)鼐哂械責(zé)豳Y源，它利用的只是地下介質(zhì)如土壤、巖石和水的蓄熱能力。
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