什么是地源熱泵系統

地源熱泵系統是利(li)(li)用(yong)淺層地(di)(di)(di)能進(jin)行供熱(re)(re)制冷的新型能源(yuan)利(li)(li)用(yong)技術(shu)的環保能源(yuan)利(li)(li)用(yong)系(xi)統(tong)。地(di)(di)(di)源(yuan)熱(re)(re)泵系(xi)統(tong)通常(chang)是轉(zhuan)移地(di)(di)(di)下土(tu)壤(rang)中熱(re)(re)量或(huo)者冷量到所需要的地(di)(di)(di)方，還利(li)(li)用(yong)了地(di)(di)(di)下土(tu)壤(rang)巨大的蓄熱(re)(re)蓄冷能力，冬季地(di)(di)(di)源(yuan)把熱(re)(re)量從地(di)(di)(di)下土(tu)壤(rang)中轉(zhuan)移到建筑物內(nei)(nei)，夏季再把地(di)(di)(di)下的冷量轉(zhuan)移到建筑物內(nei)(nei)，一個年度形(xing)成(cheng)一個冷熱(re)(re)循環系(xi)統(tong)，實現節(jie)能減排的功能。

地(di)(di)源(yuan)(yuan)熱泵(beng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)是以巖土體、地(di)(di)下(xia)水(shui)或地(di)(di)表水(shui)為(wei)低溫熱源(yuan)(yuan)，由水(shui)源(yuan)(yuan)熱泵(beng)機組、地(di)(di)熱交(jiao)換(huan)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、建(jian)筑物內(nei)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)組成的(de)(de)供熱空調系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)。根據地(di)(di)熱能交(jiao)換(huan)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)形式(shi)的(de)(de)不同(tong)，地(di)(di)源(yuan)(yuan)熱泵(beng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)分為(wei)地(di)(di)埋管地(di)(di)源(yuan)(yuan)熱泵(beng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、地(di)(di)下(xia)水(shui)地(di)(di)源(yuan)(yuan)熱泵(beng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)和地(di)(di)表水(shui)地(di)(di)源(yuan)(yuan)熱泵(beng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)。

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地源熱泵系統(tong)是(shi)一種(zhong)先進(jin)的高(gao)效節能、無任何污染的采暖空調方式(shi)，在(zai)建(jian)筑用(yong)能領(ling)域，是(shi)作為環保(bao)和節能首推(tui)的新技術(shu)應用(yong)項目。2003年建設部將(jiang)地(di)源熱泵采暖(nuan)空調技術(shu)列為建筑節能新技術(shu)成果(guo)(guo)大力推廣(guang)，應用和(he)推廣(guang)地(di)源熱泵技術(shu)，將(jiang)對保護環境(jing)(jing)、提高(gao)環境(jing)(jing)質量、進一步推動和(he)落(luo)實藍(lan)天工程起到更(geng)好的積(ji)極效果(guo)(guo)。

地源熱泵原理

地源熱泵系統是從(cong)常溫土壤或地表(biao)水（地下(xia)水），冬季(ji)從(cong)地下(xia)提(ti)取熱(re)量，夏季(ji)把(ba)建筑的熱(re)量又存入地下(xia)，從(cong)而解決冬夏兩(liang)季(ji)采暖和空調(diao)的冷熱(re)源。

地源熱泵采暖空調系統冬季通過土壤換熱器，從地下垂直埋管環路中吸收低品位熱能，再借助壓縮機系統將低品位的能量提升為高品位的能量，產生45-50℃的熱水，可以利用地板采暖、風機盤管、等設施用于采暖，并且可以提供生活熱水。同樣在夏季，熱泵將制冷系統產生的冷凝熱釋放到地下，制取7℃的冷(leng)水(shui)供應室內空調。

地源熱泵系統使用大自然中大量可重復利用的能源。為了產生100%的可利用(yong)的熱能(neng)，一般采(cai)暖(nuan)鍋爐需(xu)要(yao)110%至120%的(de)初級(ji)能源(yuan)（燃油或燃氣）。并且這種(zhong)資源(yuan)是(shi)不可(ke)再生的(de)，燃燒后還要造成(cheng)環境的(de)污(wu)染。地(di)源(yuan)熱泵系統正好相反，產(chan)生同樣(yang)所需的(de)熱量，它僅需要1/4的電能，其他(ta)3/4的(de)能(neng)量來自(zi)大自(zi)然中免費的(de)可再生能(neng)源。通過使用(yong)熱(re)泵機組(zu)，地球(qiu)上寶(bao)貴而且昂貴的(de)高品位能(neng)源將(jiang)不再浪費，而是(shi)用(yong)于家庭采暖(nuan)領(ling)域(yu)。

地源熱泵系統是把熱交換器埋于地下，通過水在由高強度塑料管（PE管(guan)）組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)封閉(bi)環(huan)路中循環(huan)流動，從而(er)實現與大地土壤(rang)進行冷熱交換的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。夏季(ji)通過機組(zu)將房間(jian)內的(de)(de)(de)熱量(liang)(liang)轉移到(dao)地下(xia)，對(dui)房間(jian)進行降溫。同時儲(chu)存熱量(liang)(liang)，以備(bei)(bei)冬用。冬季(ji)通過熱泵將土壤(rang)中的(de)(de)(de)熱量(liang)(liang)轉移到(dao)房間(jian)，對(dui)房間(jian)進行供暖，同時儲(chu)存冷量(liang)(liang)，以備(bei)(bei)夏用，大地土壤(rang)提供了一個很好的(de)(de)(de)免(mian)費(fei)能量(liang)(liang)存貯(zhu)源泉(quan)，這(zhe)樣就實現了能量(liang)(liang)的(de)(de)(de)季(ji)節轉換。

土壤熱(re)(re)交換器(qi)埋(mai)(mai)管(guan)(guan)形(xing)(xing)式(shi)，地(di)(di)下埋(mai)(mai)管(guan)(guan)換熱(re)(re)器(qi)主要有兩種形(xing)(xing)式(shi)，即水平(ping)埋(mai)(mai)管(guan)(guan)和垂(chui)直(zhi)埋(mai)(mai)管(guan)(guan)，選擇(ze)哪種形(xing)(xing)式(shi)取決于現場可用(yong)地(di)(di)表面積、當地(di)(di)巖土類型以(yi)及鉆孔費用(yong)。盡管(guan)(guan)水平(ping)埋(mai)(mai)管(guan)(guan)通常是淺層埋(mai)(mai)管(guan)(guan)，可采用(yong)人工開(kai)挖，初投(tou)資比(bi)垂(chui)直(zhi)埋(mai)(mai)管(guan)(guan)小些(xie)，但它的換熱(re)(re)性能比(bi)豎埋(mai)(mai)管(guan)(guan)小很多，并(bing)且往往受可利用(yong)土地(di)(di)面積的限制(zhi)，所以(yi)在實際工程應用(yong)中，一般都采用(yong)垂(chui)直(zhi)埋(mai)(mai)管(guan)(guan)。

夏天熱泵中制冷劑逆向流動，與用戶換熱的冷凝器變為蒸發器從集水器中的低溫水（7-12℃）提(ti)取熱能，與地(di)(di)下循(xun)(xun)環(huan)(huan)液換熱的蒸發(fa)器變為冷凝器向(xiang)地(di)(di)下循(xun)(xun)環(huan)(huan)液排放熱量，循(xun)(xun)環(huan)(huan)液中熱量再向(xiang)地(di)(di)下低溫區排放，如(ru)此循(xun)(xun)環(huan)(huan)往復(fu)連(lian)續地(di)(di)向(xiang)用戶(hu)提(ti)供7-12℃的冷水(shui)。

冬天熱泵中制冷劑正向流動，壓縮機排出的高溫高壓R22氣體(ti)進(jin)入(ru)冷(leng)凝器(qi)向集水器(qi)中的水放出熱量，相(xiang)變(bian)為高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)(ya)(ya)的液體(ti)，再經熱力(li)膨脹閥節流(liu)降壓(ya)(ya)(ya)變(bian)為低溫(wen)低壓(ya)(ya)(ya)的液體(ti)進(jin)入(ru)蒸發(fa)器(qi)，從(cong)地下(xia)循(xun)環液中吸(xi)取低溫(wen)熱后(hou)相(xiang)變(bian)為低溫(wen)低壓(ya)(ya)(ya)的飽和蒸汽后(hou)進(jin)入(ru)壓(ya)(ya)(ya)縮機(ji)吸(xi)氣端，由壓(ya)(ya)(ya)縮機(ji)壓(ya)(ya)(ya)縮排出高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)(ya)(ya)氣體(ti)完成一個(ge)循(xun)環。如此循(xun)環往復(fu)將地下(xia)低溫(wen)熱能“搬運(yun)”到集水器(qi)，從(cong)而不斷的向用(yong)戶提供45℃-50℃的熱水。