1、地源熱泵的概念地源熱泵是一種以土壤、地下水作為低溫?zé)嵩吹臒岜每照{(diào)技術(shù)。其原理是依靠消耗少量的電力驅(qū)動壓縮機(jī)完成制冷循環(huán)，利用土壤溫度相對穩(wěn)定（不受外界氣候變化的影響）的特點，通過深埋土壤的環(huán)閉管線系統(tǒng)進(jìn)行熱交換，夏天向地下釋放熱量，冬天從地下吸收熱量，從而實現(xiàn)制冷或供暖。換言之：地源、水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)把夏天室內(nèi)多余的熱量通過熱泵機(jī)組儲存到相對穩(wěn)定的大地中去，而冬天再把夏天通過熱泵機(jī)組儲存在大地中的能源提取出來，重新回放到室內(nèi)，來完成室內(nèi)房間的冷暖空調(diào)的需求，完成該系統(tǒng)的能源循環(huán)只需要少量的電力驅(qū)動。由于系統(tǒng)采取了特殊的換熱方式，使之具有傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點，是真正高效、節(jié)能、環(huán)保的一種空

2、調(diào)設(shè)備。地源熱泵技術(shù)是利用地下的土壤、地表水、地下水溫相對穩(wěn)定的特性，通過消耗電能，在冬天把低位熱源中的熱量轉(zhuǎn)移到需要供熱或加溫的地方，在夏天還可以將建筑物內(nèi)的余熱轉(zhuǎn)移到低位熱源中，達(dá)到給建筑物降溫或制冷的目的。地源熱泵不需要人工的冷熱源，可以取代鍋爐或市政管網(wǎng)等傳統(tǒng)的供暖方式和中央空調(diào)系統(tǒng)。冬季它代替鍋爐從土壤、地下水或者地表水中取熱，向建筑物供暖；夏季它向土壤、地下水或者地表水放熱，達(dá)到給建筑物降溫的目的。同時，它還可以供應(yīng)生活熱水，可謂一舉三得，是一種有效利用能源的方式。地耦管土壤源熱泵系統(tǒng)是一個密閉的閉路循環(huán)系統(tǒng)，它保持了地下水水源熱泵利用大地作為冷熱源的優(yōu)點，同時又不需要抽取地下水作

3、為傳熱的介質(zhì)。地耦管土壤源熱泵系統(tǒng)從根本上解決了地下水水源熱泵的種種弊端，是一種真正可持續(xù)發(fā)展的建筑節(jié)能的新技術(shù)，而且還具有適用范圍廣、運(yùn)行費(fèi)用低、節(jié)能和環(huán)保效益顯著等優(yōu)點。地耦管土壤源熱泵系統(tǒng)中的土壤換熱器按照埋管方式可以分為：水平式土壤換熱器、垂直U型式土壤換熱器、垂直套管式土壤換熱器、熱井式土壤換熱器及直接膨脹式土壤換熱器。1）水平式土壤換熱器水平地埋管普遍使用在單相運(yùn)行狀態(tài)的空調(diào)系統(tǒng)中，一般的設(shè)計埋管深度在24米之間，在只用于采暖時，土壤在整個冬天處于放熱狀態(tài)，溝的深度一定要深，管間距要大。2）垂直U型式土壤換熱器 垂直U型式土壤換熱器是鉆孔將U型管深埋在地下，因此與水平土壤

4、換熱器的比較具有使用地面面積小、運(yùn)行穩(wěn)定、效率高等優(yōu)點。3）垂直套管式土壤換熱器換熱器有內(nèi)套管和外套管的閉路循環(huán)系統(tǒng)，水從外套管的上部流入管內(nèi)，循環(huán)時，水沿外套管自上至下的流動，從外套管的底部經(jīng)內(nèi)套管上流到頂部出套管。 套管式土壤換熱器適合在地下巖石深度較淺，鉆深孔困難的地表層使用。通過豎埋單管試驗，套管式換熱器較U型管效率高2025%。豎埋套管式孔距在35m，孔徑在150200mm， 外套管直徑6390120mm，內(nèi)套管直徑2532mm。4）熱井式土壤換熱器熱井式土壤換熱器是套管式換熱器的改進(jìn)，在地下為硬質(zhì)巖石地質(zhì)，可采用這種換熱器。在安裝時，地表滲水層以上用直徑和孔徑一致的鋼管做

5、護(hù)井套，護(hù)套管與巖石層緊密連接，防止地下水的滲入；滲水層以下為自然空洞，不加任何固井措施，熱井中安裝一個內(nèi)管到井底。內(nèi)管的下部四周鉆孔，其中上部分通過鋼套直接與土壤換熱，下部分循環(huán)水直接接觸巖石進(jìn)行熱交換。換熱后的流體在井的下部通過內(nèi)管下部的小孔進(jìn)入內(nèi)管，再由內(nèi)管中的抽水泵汲取水作為熱泵機(jī)組的冷熱源，此系統(tǒng)為全封閉系統(tǒng)。14都?xì)w屬于地下耦合土壤源熱泵系統(tǒng)，稱地耦管土壤源熱泵系統(tǒng)或地下熱交換器土壤源熱泵系統(tǒng)。這一閉式系統(tǒng)方式，通過中間介質(zhì)作為載體，使中間介質(zhì)在埋于土壤內(nèi)部的封閉環(huán)路中循環(huán)流動，從而實現(xiàn)與大地土壤進(jìn)行熱交換的目的。這種換熱形式的熱泵系統(tǒng)，人們習(xí)慣的稱為地源熱泵。為什么要大力發(fā)展地源

6、熱泵黨和國家明確提出：在“十一五”期間，必須加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，要把節(jié)約資源作為基本國策，因此，推進(jìn)建筑節(jié)能工作迫在眉睫。2007年6月，國務(wù)院發(fā)布國務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知，明確提出要“大力發(fā)展可再生資源，抓緊制定出臺可再生資源中長期規(guī)劃”，特別提到推進(jìn)對地?zé)崮艿瓤稍偕茉磁c建筑一體化的科研、開發(fā)和建設(shè)。 由中國地質(zhì)調(diào)查局淺層低溫能研究所推廣中心主辦的第三屆“地源熱泵技術(shù)應(yīng)用論壇”于2007年12月21日在北京舉行。會上，有關(guān)專家、設(shè)計師就熱泵系統(tǒng)在設(shè)計、施工中的經(jīng)驗以及在實際工作中所遇到的問題進(jìn)行了探討。據(jù)報道，“地源熱泵技術(shù)應(yīng)用研討會”已經(jīng)成功地

7、舉辦了兩屆，作為熱泵行業(yè)每年一度的盛會，“地源熱泵技術(shù)應(yīng)用研討會”集聚了行業(yè)內(nèi)著名的熱泵專家、設(shè)計師，就熱泵系統(tǒng)在設(shè)計、施工中的經(jīng)驗以及在實際工作中所遇到的問題進(jìn)行探討。會上，有關(guān)專家、設(shè)計師還對華清集團(tuán)“奧運(yùn)村地源熱泵系統(tǒng)”、“北京用友軟件園”等成功案例進(jìn)行了介紹，并且對北京市淺層地?zé)豳Y源做了初步的規(guī)劃與展望。地源熱泵系統(tǒng)是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源的即可供熱又可制冷的新型高效環(huán)保節(jié)能技術(shù)，與傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)相比，它實現(xiàn)了環(huán)保與節(jié)能的統(tǒng)一，在建筑供熱空調(diào)中采用地源熱泵技術(shù)可以有效地提高一次能源利用率，此項技術(shù)代表著節(jié)能型中央空調(diào)的發(fā)展趨勢，推廣使用將對建筑節(jié)能目標(biāo)的實現(xiàn)、合理利用資源、改善環(huán)境

8、產(chǎn)生巨大的推動作用。地源熱泵的優(yōu)勢       地源熱泵是以淺層土壤作為低品位熱源，利用少量的電能，通過熱泵機(jī)組將這種低品位的可再生能源源源不斷地提取，用于各類建筑冬季供暖、夏季制冷和日常生活熱水供應(yīng)。它是一種節(jié)能、環(huán)保、先進(jìn)、實用的新型空調(diào)系統(tǒng)，供暖運(yùn)行費(fèi)用約為電采暖的 1/3 ，而且沒有任何污染物的排放，目前已經(jīng)成為供熱與制冷領(lǐng)域中最為經(jīng)濟(jì)有效的解決方案。1）高效節(jié)能 以地表水、淺層地下水以及土壤等低品位熱量作為冷熱源，能量來源穩(wěn)定可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)效率比常規(guī)家用空調(diào)高 40% 以上，投入 1kw 電能可以平均獲得 4.0kw

9、以上的冷量或熱量。2）一機(jī)多用熱回收式機(jī)組具有夏季制冷、冬季供暖以及加熱生活熱水的多重功能。3）環(huán)保安全 系統(tǒng)運(yùn)行過程中，沒有任何氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)污染物排放，也沒有廢熱、 廢水損失。整個系統(tǒng)全封閉循環(huán)，不會造成對土壤和地下水的污染，可實現(xiàn)使用區(qū)域零污染。4）初始投資低 其初始投資與其它形式的空調(diào)系統(tǒng)所需投資相當(dāng)，甚至更低。5）運(yùn)行費(fèi)用低 機(jī)組利用淺層地?zé)崮?，使機(jī)組的制冷 cop 值高達(dá) 5 以上(制熱 cop 大于 3.5 )，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通風(fēng)冷空調(diào)系統(tǒng)。運(yùn)行費(fèi)用比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)省 4060% 。6）占地面積小機(jī)組省去冷卻塔和鍋爐等設(shè)備，占地面積小，可以利用樓梯間的

10、空間安裝。7）應(yīng)用范圍廣可廣泛應(yīng)用于寫字樓、商場、景觀、住宅、公寓、學(xué)校、體育館、醫(yī)院、工廠等場所的空調(diào)系統(tǒng)。8）系統(tǒng)穩(wěn)定、壽命長土壤溫度相對恒定，使得機(jī)組能在一個穩(wěn)定的工況下工作，因此機(jī)組不存在除霜問題，避免了機(jī)組頻繁啟停；機(jī)組安裝在室內(nèi)，避免了風(fēng)吹雨淋；機(jī)組采用熱回收技術(shù)后，負(fù)荷減小，使用壽命亦相應(yīng)延長。國家關(guān)于地源熱泵出臺的相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)2006年1月1日中華人民共和國可再生能源法中規(guī)定：可再生能源是指風(fēng)能、太陽能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能等非化石能源。相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)：1）建筑節(jié)能管理條例。2）2004年國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布了中國第一個節(jié)能中長期專項規(guī)劃:加快太陽能、地?zé)岬瓤稍?/p>

11、生能源在建筑物的利用。 3）2006年8月，國務(wù)院發(fā)布了關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定 :大力發(fā)展風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、水能等可再生能源和替代能源。最新頒布的中國應(yīng)對氣候變化國家方案 :積極扶持風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮?、海洋能等的開發(fā)和利用。積極推進(jìn)地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿拈_發(fā)利用，推廣滿足環(huán)境和水資源保護(hù)要求的地?zé)峁┡?、供熱水和地源熱泵技術(shù)。4）關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)中央國家機(jī)關(guān)節(jié)能減排工作的通知：實施地?zé)嵩础⑺础⒖諝庠礋岜眉夹g(shù)試點示范工程，積極推廣空調(diào)和采暖系統(tǒng)變頻調(diào)速技術(shù)、空氣熱回收技術(shù)等新技術(shù)的應(yīng)用，擴(kuò)大太陽能等新能源的使用范圍。5）財政部、建設(shè)部印發(fā)可再生能源建筑應(yīng)用示范項目評審辦法。6）財政部 建

12、設(shè)部印發(fā)可再生能源建筑應(yīng)用專項資金管理暫行辦法7）建設(shè)部、財政部關(guān)于推進(jìn)可再生能源在建筑中應(yīng)用的實施意見重點支持領(lǐng)域:一共有8個，與地源熱泵有關(guān)系的有4個：（1）地表水及地下水豐富地區(qū)利用淡水源熱泵技術(shù)供熱制冷；（2）沿海地區(qū)利用海水源熱泵技術(shù)供熱制冷；（3）利用土壤源熱泵技術(shù)供熱制冷；（4）利用污水源熱泵技術(shù)供熱制冷； 在可再生能源法頒布之后，可再生能源的利用將成為一個新的亮點，我國很快將成為世界上可再生能源利用第一大國。地源熱泵技術(shù)將成為利用可再生能源的一個主力軍，它已經(jīng)在全國城市級區(qū)域逐漸推廣應(yīng)用，必將成為我國城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的一個新的增長點。不過，地源熱泵的廣泛應(yīng)用，還需要更多的各個專業(yè)各個領(lǐng)域的有識之士來共同努力，從政府政策、主機(jī)設(shè)計制造、系統(tǒng)的設(shè)計和運(yùn)行管理等各個方面都來共同參與。只有這樣，地源熱泵才能最大限度地發(fā)揮其作用。可以預(yù)計，中國地源熱泵市場的發(fā)展前景極其廣闊。之所以對中國的地源熱泵市場發(fā)展前景持樂觀態(tài)度，一方面是因為社會節(jié)約常規(guī)能源、充分利用可再生能源的大勢所趨；另一方面