1、第8頁 共8頁地熱泵技術應用與節能環保調研報告地熱泵技術的應用與節能與環保調研報告1 一、 選題背景隨著現代經濟的開展和人們生活程度的進步，公共建筑和住宅的供暖和空調已經成為普遍的要求。作為中國傳統供熱的燃煤鍋爐不僅能利用率低，而且還會給大氣造成嚴重的污染，因此在一些城市中燃煤鍋爐在被逐步淘汰，而燃油、燃氣鍋爐那么運行費用很高。在如今這個環保觀念日益深化人心的時代下，如何科學有效的進展供暖已經成為了人人關注的民生大計，在綠水金山就是金山銀山的時代號召下，我們調研小組特意以此為調研題目展開調研。面對日益嚴峻的環境問題，采取新式可供暖方式以及供冷技術已經迫在眉睫，而新式的地熱泵就是一種在技術上和經

2、濟上都具有較大優勢的解決供熱和空調的替代方式。而在學校的生活中最為直接的應用便是校園內能與環境工程學院學院樓的供冷、供暖自給自足，其所采用的便是心事的地熱泵技術。二、詳細介紹地熱泵類似于普通的制冷空調和熱泵專制與系統，只是取代空氣而利用地熱淺層做熱為建筑物提供所需要的能量。該技術利用大地表層中恒定的溫度以及儲存于地下土壤層中近乎無限的可再生低品位熱能，通過輸入少量的高品位能如電能，實現了低溫熱向高溫熱的轉移，地表土壤淺層包括地下水分別在冬季和夏季作為低熱能和高溫能，而能量在一定程度上得到了循環利用，符合節能建筑的根本要求和開展方向，是最有希望在住宅、商業和其他公用建筑供熱制冷空調技術領域發揮重

3、要作用的新技術。2 在目前來說，地熱泵的名稱術語有很多，在國外，如：geothemal heat pumps,ground-coupled heat pumps,ground-water source heat pusmps,well water pumps 等等，而在國內也同樣有許多不同的名稱，如：土壤熱熱泵、大地耦合式熱泵、地熱熱泵等。美國制冷空調是工程師協會 ASHRAE 在 1997 年將地熱泵ground source heat pump,GSHP定位統一的標準術語。地熱泵的生命力就在于它如下的幾個優點，一次能利用率高，能效比高，環保、無污染，低運行費用，低維護費用。1 1 、原理簡

4、介地熱泵是一種利用地下淺層地熱資既能供熱又能制冷的高效節能環保型空調系統。地熱泵通過輸入少量的高品位能電能，即可實現能量從低溫熱向高溫熱的轉移。在冬季，把土壤中的熱量“取”出來，進步溫度后供應室內用于采暖；在夏季，把室內的熱量“取”出來釋放到土壤中去，并且常年能保證地下溫度的平衡。地熱泵工作原理是：冬季，熱泵機組從地淺層水體或巖土體中吸收熱 3量，向建筑物供暖；夏季，熱泵機組從室內吸收熱量并轉移釋放到地中，實現建筑物空調制冷。根據地熱交換系統形式的不同，地熱泵系統分為地下水地熱泵系統和地表水地熱泵系統和地埋管地熱泵系統。地熱泵系統在制冷狀態下，地熱泵機組內的壓縮機對冷媒做功，使其進展汽-液轉化

5、的循環。通過冷媒/空氣熱交換器內冷媒的蒸發將室內空氣循環所攜帶的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環的同時再通過冷媒/水熱交換器內冷媒的冷凝，由循環水路將冷媒中所攜帶的熱量吸收，最終通過室外地能換熱系統轉移至地下水或土壤里。在室內熱量通過室內采暖空調末端系統、水熱泵機組系統和室外地能換熱系統不斷轉移至地下的過程中，通過冷媒-空氣熱交換器風機盤管，以 13以下的冷風的形式為房供冷。地熱泵制冷及供冷原理圖地熱泵制熱及供熱原理圖 地熱泵系統在制熱狀態下，地熱泵機組內的壓縮機對冷媒做功，并通過四通閥將冷媒流動方向換向。由室外地能換熱系統吸收地下水或土壤里的熱量，通過水熱泵機組系統內冷媒的蒸發，將水路循環4 中

6、的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環的同時再通過冷媒/空氣熱交換器內冷媒的冷凝，由空氣循環將冷媒所攜帶的熱量吸收。在地下的熱量不斷轉移至室內的過程中，以室內采暖空調末端系統向室內供暖。地熱泵技術包含了抽地下水方式、埋管方式、抽取湖水或江河水方式等，抽取湖水或江河水方式造價最低，埋管方式最貴，但最好。只要有足夠的場可地埋設管道地下冷熱交換裝置或政府允許抽取地下水的就應該優先考慮選擇地熱泵中央空調。地熱泵中央空調如此節能是因為地熱泵技術借助了地下的能量，地下的能量還是來至于太陽能。地熱泵主要分為三種形式：地下水系統、地表水系統和地埋管系統。與前兩種地熱泵系統相比，地埋管系統俗稱為地熱泵，該系統以地表淺層

7、的土壤作為熱，通過由地下埋管組成的地熱換熱器與水循環系統換熱，這也是迄今為止應用最為廣泛的地熱泵系統。在節能樓地熱泵的應用也正是這種。2 2 、優點介紹優點 1：地熱泵由于沒有室外風扇，實際上是幾乎沒有噪音的，隨意一臺 10 匹的空調外機，噪音勢必在 62 分貝到 65 分貝以上，特別是別墅造成的聲污染是很大的，而噪音最大的就是風扇那個部件，假如地熱泵外機靠循環水，那么噪音最大也不超過 45 分貝。地熱泵往往是安裝在室外機房里面，你不走入機房附近甚至都不知道主機是開還是沒開。因此無噪音是其一個顯著特點。優點 2：比風冷熱泵和傳統空調進一步節能，因為所有的空調只要帶5 風扇的，都會受室外溫度影響

8、，你買任何一臺空調都會標明，你這臺2 匹機是在 35 度熱天和 5 度的冬天的匹數，為什么呢？因為會隨著溫度更熱或更冷，冷熱量都會衰減，所以風冷熱泵還是大金空調我們都會配大一點滿足其衰減量，所以別墅一般配 13 匹風冷大金外機，實際很冷或很熱的時候可能只有 10 匹出力，這個是正常，所有做空調的人都已經按照經歷設計進去了，客戶在直觀上沒感覺衰減因為已經配大了。而地熱泵相當于一臺普通空調外機塞入一個 100 米的防空洞，那個溫度四季如春，一般是 12 到 18 度這個時候無論你開冷還是開熱，外機永遠以為外界環境是 12 到 18 度，那么能效比超高，不光不會有衰減，還會有增加，進而就是節能的意思

9、，也就是說在室外零下 5 度的時候，普通大金或者特靈風冷 10 匹僅僅能產生出 8 匹的熱量的時候，地熱泵假如配 8 匹就夠夠了。所以他的用電量在室外極端溫度的時候比普通空調進一步節省 30%到 20%。但是我們有些時候空調也在 10 度以上開啟，所以我們講平均比風冷熱泵的地暖費用平均下來整個冬天會低 15%。優點 3：由于風冷熱泵和大金普通氟利昂空調等外機都需要通風良好的環境，而且必須風吹雨打，外機散熱片還要經常清洗，否那么也會導致用電費增加，而地熱泵不會，他永遠是干凈的水循環注意他既不抽地下水也不排水，僅僅是個到地下走一圈類似地暖的循環水，外機又永遠放在避風避雨的機房里，因此想一想都能知道

10、他的使用壽命運行情況肯定要比風冷型的任何空調外機壽命長。地熱泵可以做到集采暖、空調制冷和生活熱水于一身，一套地6 熱泵可以交換原有的供熱鍋爐、制冷空調和生活熱水加熱的三套裝置或系統，從而也增加的經濟性。在不同的季節都有著不同的作用，地熱泵夏季提供空調制冷、生活熱水。地熱泵空調機組圖是把熱交換器埋于地下，通過水在由高強度塑料管 PE 管組成的封閉環路中循環流動，從而實現與大地土壤進展冷熱交換的目的，實現室內風機盤管制冷，同時機組產生的廢熱一方面用來免費制取生活熱水，另一方面將熱量轉移到地下，對房間進展降溫，同時儲存熱量，以備冬用。地熱泵過渡季節提供生活熱水。過渡季節：地熱泵機組運行時，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 持續不斷的生活熱水。地熱泵冬季提供地板采暖、生活熱水。冬季：地埋熱泵系統通過埋在地下的封閉管道，將土壤中的熱量轉移到房間，并以較高的溫度通過室內采暖空調末端釋放到室內，可以利用地暖、風機盤管等設施用于采暖，并且可以提供生活熱水；同時儲存冷量，以備夏用，大地土壤提供了一