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簡介

密云地源熱泵打井和機組安裝，隨著“十二五”規劃中對低碳節能越來越重視，水地源熱泵及冰蓄冷空調系統的運用也會隨之越來越廣泛，成為我國市場的主要陣地。而且在“十二五”規劃及人們環保意識的增強的前提下，在未來幾年中地源熱泵等新型空調技術將得到快速膨脹和發展。

針對空氣源熱泵戶型*空調的問題，筆者提出地源熱泵戶型蓄冰*空調，其優點在于：

1)以土壤為熱源，由于全年土壤溫度波動小，隨著土壤深度的增加，土壤溫度變化相對穩定。冬季土壤溫度比空氣溫度高，夏季又比空氣溫度低，所以熱泵的供熱供冷的COP值均高。據重慶大學劉憲英教授科研組的測定，與空氣源熱泵相比，地源熱泵COP值平均提高30%左右[4]，因而可以大大減少戶型*空調的耗電量，也為用戶節省了運行費用。

2)在室外氣溫處于極度狀態時，用戶對冷(熱)量的需求量處于高峰期，由于土壤溫度有延遲，這時它的溫度并不處于狀態，它可以提供較小的冷凝溫度和較高的蒸發溫度，提高機組的制冷(制熱)能力，盡可能滿足用戶要求。

3)土壤源熱泵的埋地盤管不需要除霜，減少了結霜和除霜的損失及復雜的除霜控制，從而降低了戶型*空調機組的造價。

4)土壤源熱泵不需要風機，可以減少噪聲和熱風污染，而且運行情況好于空氣源熱泵，有較高的可靠性。為用戶的使用帶來很大的方便。

5)土壤源熱泵的主機，可安裝在貯藏室或車庫內，*不影響建筑外觀。   

6)也正是由于土壤溫度的延遲而可以提高戶型*空調單機的制冷量。再加上夜間蓄冰，可減少白天機組制冷量，使機組壓縮機容量減小，降低機組造價，同時還可以適應更多的單相電用戶的需要。

7)夏季，即便是在夜間，土壤源熱泵的冷凝溫度也低于空氣源熱泵，因而可以減小制冷系統運行時的壓縮比，這為戶型*空調利用低谷電蓄冰創造了極為有利的條件。

空調制冷大市場專家分析稱，我國地源熱泵工程應用每年擴展面積越來越大，中國地源熱泵在世界上的排名躍升至*二位。中國連續兩年的年增長率都超過60%的情況，在*范圍內都非同尋常。這個速度遠遠超過了世界地源熱泵近5年來保持的近20%年增長率，成為我國的*風景。不過就目前*空調市場來看，生產和使用的空氣源熱泵戶型*空調存在有一些急待解決的問題，研究開發地源熱泵型蓄冰*空調，對節能、降低用戶運行費用和電網調峰有著十分重要的意義和發展前景。

密云地源熱泵打井和機組安裝河北石家莊地源熱泵*空調 地源熱泵 家用別墅地源熱泵 什么是地源熱泵 什么是污水源熱泵 地源熱泵常見問題 

⑴、燃油比燃煤節能33%

如果不計算成本價格，則燃油比燃煤節能33%，因為1kg標準煤能產生7000kcal熱量，而1kg燃油能產生10500kcal熱量，從獲得的熱量比較，同樣重量的燃料油比標準煤多得到3500kcal的熱量，3500/10500=33%，也就是節?。ㄔ霎a）了33%能量。

⑵、地源熱泵的節能在省電

地源熱泵COP為4.3，其產生4.3kW的熱只用了1kW的電，就是在4.3kW的供熱中節省了3.3kW，這3.3kW是額外來自地下水或地埋管的熱量。于是，3.34.3=0.767，就是說它額外增產了76.7%的熱，這肯定是節能。然而這是熱泵本身的節能，實際在地源熱泵系統中還有循環泵等消耗的電能。整套地源熱泵系統可以做到節能大約40-50%，它肯定比“燃油比燃煤節能33%”要大，所以才有“節能效果zui大的單項技術”之譽稱。

⑶、還有其它的節能

通俗來說，供暖的節能就是比傳統、比常規獲得額外的熱量來源。當然，從嚴格意義上來說，我們也得考慮經濟成本，如果能量節省了，但成本多花了不少，這在短期可以依靠政府補貼費，而從可持續發展來看，還應尋求進一步改進的辦法。國外對可再生能源的補貼政策，也是政府提供一段時期的補貼，補貼率會逐漸降低，目的是讓你不斷改進提高效率、降低成本，而不是包攬到底。

總而言之，地源熱泵技術依托其節能減排效益的優勢，借助國家優惠政策的扶持，在我國快速發展。然而地源熱泵技術企業不能停留在目前水平。不能只看到眼前利益，要不斷研發不斷創新，要依靠更*的科學技術，為整個地源熱泵行業的發展做出貢獻。為人們更舒適的生活，為國家整體的節能減排做出更多的貢獻。 冬天，很冷的時候，可以享受舒適的室內“恒溫恒濕恒氧”，夏天，不用購買空調，不用購買電或燃氣熱水器，還可以享受清涼，這些舒適的環境僅僅只要一套地源熱泵系統就可以創造。筆者給大家算一筆賬，說說地源熱泵給老百姓帶來的各種舒適、優惠。

地源熱泵的節能、環保特性是總所周知的。那么他對普通老百姓來講，能給我們帶來什么好處？筆者就來跟大家一起算一筆賬。

地源熱泵系統特點

1、運行節能

地溫循環冷暖系統由于只與溫度相對穩定的淺層土壤進行換熱（常年穩定在13--20℃），故系統效率很高--夏季運行COP 5.0以上、冬季運行COP 3.5左右。相對于其他系統，它的耗能極少，故能源費用極低。

2、綠色環保

由于系統均為閉式環路，與外界只有能量交換，而無介質交換，故不會對環境造成污染。另外其所使用的能量為電能和地熱能，全部為清潔環保的能源。

3、運行安全、可靠

由于系統的主要能量來源基本不受外界干擾且無易燃、易爆燃料儲存的隱患，故系統運行極為安全。熱泵機組技術成熟，安裝簡便，傳統產品壽命均超過15年，故系統運作極為可靠。

4、一機多用

熱泵機組基本可滿足建筑物制冷、采暖要求，同時可以根據用戶需求提供生活熱水，*的主機系統，故一套系統承擔全部任務，占地空間小。

5、 使用壽命長

熱泵主機壽命均超過15年，地埋管部分壽命50年

三、建議項目業主選擇地源熱泵的原因

1、地埋管地源熱泵空調系統，為建設部推廣使用的節能環保的供暖空調技術。熱泵方案大大降低冬季采暖夏季制冷運行成本。

2、采用電力驅動，無消防、安全部門嚴格管理的燃氣、燃油等設備；制冷工況下，熱泵機組等同于普通電制冷機組，操作wei護簡單、可靠，運行效率高；無需室外機、冷卻塔等外置設備，無擾民、不耗水；制熱工況下，熱泵機組相當于鍋爐，但是因采用電驅動，所以無污染產生，環境友好性強。

3、地埋管熱泵方案對于用戶而言的*性：

3.1地源熱泵空調系統采暖、制冷運行成本低，無污染，環保性好；

3.2本空調系統方案，一年四季可根據自己的需要自由選擇供冷或供熱而不受其他用戶的影響；

3.3熱泵機組使用壽命約15~20年；地埋管系統使用壽命約50年。

3.4地源熱泵空調系統運行可靠性高，自控性能好；同家用空調類似，用戶可根據自身要求設定溫度，啟動運行；全年wei修費用低廉。

四、結論

4.1 綠色環保 效益顯著

采用地源熱泵系統取代燃煤鍋爐可能得很好的環保效應和經濟效應，避免了燃煤鍋爐的廢氣、 廢渣對周圍環境的污染，省掉了燃煤的運輸費用、貯煤場地費用、除塵費用、灰渣的運輸處理費用等。同時解決了低溫地熱水或熱尾水排放后對環境造成的熱污染的問題。地源熱泵的使用電能，電能本身為一種清潔的能源，所以，地源熱泵機組的運行沒有任何污染，相應了國家節能減排的政策。

4.2一機多用，節約資金

在該項目中，利用地源熱泵系統提供冬季供暖的同時，還可提供夏季制冷，一機多用，從而避免了*空調系統的重復投資，提高了設備的利用率。能源利用率高，投入1KW的電能可得到4KW的高品位熱能，運行費用與常規方式相比更節約。

4.3 性能穩定，安全可靠

土壤的溫度一年四季相對穩定，其波動的范圍遠遠小于空氣的變動。是很好的熱泵熱源和空調冷源，土壤溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩定，也保證了系統的高效性和經濟性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題。地源熱泵運行自動化程度高，便于操控，運行人員少，無壓力容器存在，安全性好。機組體積小，可靈活安置在任何地方，節約空間。

1.優點

前期設備投資比變頻多聯（VRV）便宜15%左右。

風冷熱泵機組是以電能作為能源，電能是*空調能源利用效率zui高的一種能源使用方式；

主機加工簡單、操作方便，制冷量調節范圍大，可是實現有級或無級調節；

主機為全金屬構件，技術成熟，使用壽命長；

風冷模塊機組是以空氣為冷（熱）源，以水為供冷（熱）介質的*空調機組，作為冷熱源兼用型一體化設備，省卻了冷卻塔、冷卻水泵、鍋爐及相應管道系統等龐大的附屬設備或附件。

系統結構簡單，安裝空間小，尤其適用于地源缺乏區域。同時省去了冷卻塔冷卻水泵和冷卻水系統，從而節約了冷卻水系統投資和運行費用，無須機房，可直接安裝在屋頂或室外空間。

風冷模塊式機組每個模塊均有兩套獨立的工作系統，如果其中一套系統有故障，不會影響其它系統的正常運行，而且可不停機進行wei修，整個空調系統不會受到影響，可靠性強。

主機集中控制，電腦自動調節每個模塊的運行時間，機組的使用壽命長。

室內空氣通過水進行冷卻，減小了送回風溫差，使空氣相對濕度保持在人體舒適性范圍內。

2.缺點

在寒冷地區（如東北地區）制熱時要配置電輔助加熱設備，每年都必須進行一次檢修及設備清洗。

VRV變頻多聯機組

，即變制冷劑流量系統，是90年代后上興起的代表當今zui為*技術的空調方案解決系統。系統結構上類似于分體式空調機組，采用一臺室外機對應一組室內機（一般可達50臺）?？刂萍夹g上采用變頻控制方式，按室內機開啟的數量控制室外機內的渦旋式壓縮機轉速，進行制冷劑流量的控制，隨著國家能源的短缺，其多聯機的節能優勢將會得到更好的體現，

空調系統與全空氣系統，全水系統、空氣—水系統相比，更能滿足用戶個性化的使用要求，設備占用的建筑空間比較小，而且更節能。正是由于這些特點，其更適合那些需經常獨立加班使用的辦公樓建筑工程項目

空調系統還具有集中控制管理環節，可以在控制室內對遠端各組VRV空調系統進行監控管理，是一種比較完善的控制方式,對于一個已設計了樓宇自控系統（BAS）的智能大樓，能何合理的、zui大限度的發揮其系統功能，減少系統設備的重復投資，提高系統集成技術能力。

1.優點

控制器類型  有線控制器，無線控制器，集中控制器，遠程集中監控器

溫度控制  精度為±1℃的溫度控制

故障自診  簡潔完善的自診功能

能量調節  通過研制的數碼技術控制壓縮機，實現能量控制

控制系統  *的樓宇自控系統，通過一根雙芯控制線將系統連接成網絡，實現集中控制和單獨控制?？刂葡到y簡單、靈活。

制暖  以熱泵形式制暖，效率高且能耗低,可在室外-15℃設備能正常運行。

年間清洗和檢修  設備在運行過程中,無須專人進行wei護,有效地減少設備wei保費用。

2.缺點

設備造價高

系統室內機的工作方式為冷媒直接與室內空氣進行熱交換，送回風溫差大，空氣干燥度高，導致舒適性差。

系統接點多，容易導致氟利昂的泄漏，同時也會因此形成冰堵，阻礙制冷劑的循環，影響機組制冷（熱）。

系統多，wei護量大，且制冷泄漏不易察覺，wei修難度大。

滿液式螺桿冷水機組

滿液式螺桿冷水機組是借鑒國內外自動控制、制冷、傳熱傳質、多相分離等工程領域的研究成果，經多年探索、研究開發而成的高效、節能空調冷源設備，具有大溫差（8-10）、制冰蓄冷、熱回收、一次泵變流量等多種可選配置，其綜合性能已達*水平，能滿足各種需要，既能為賓館、醫院、藥廠、影劇院、體育館、中心、商業大廈、寫字樓、工礦企業等場所的*空調系統提供冷水，又能為紡織、化工、食品、電子、科研等行業提供工藝冷凍水。

1.優點

雙壓縮機并統設計*的多壓縮機并聯技術，能量覆蓋范圍廣，客戶選擇余地大；

分壓縮機啟動，大幅降低啟動電流對電網的沖擊。部分負載時雙壓縮機交替運行，壽命更長；

通過滑閥調節實現機組平滑適應空調負荷變化，無喘震現象。高效滿液式壓縮機，容積效率高、噪音低、wei護成本低；

內置高效油分離器，壓縮機排氣中的含油量降到zui低，潤滑可靠，密封性好；電機直接驅動轉子，運轉效率高；壓差供油，無需油泵；制冷劑氣體冷卻電機，冷卻均勻，電機壽命長。

*的油管理系統

高效*的機械二次油分設計，保證回油順暢，運行可靠；可靠的引射泵回油系統，確保壓縮機長時間運行不缺油；*的油路平衡設計確保各個壓縮機內油位高度*?？煽?、*的電子膨脹閥控制自動檢測蒸發器液位高度變化，通過電子膨脹閥快速、精確地調節制冷劑流量；時刻保持理想的蒸發器液位，使機組始終保持高效運行狀態；電子膨脹閥動作快速、精確，可適應各種運行范圍更寬。

管程走水，分配均勻，無水短路現象，可方便地打開水室清洗換熱管，wei護方便，可靠性更高。

地下水式地源熱泵機組

1.優點

屬可再生能源利用技術。地源熱泵是利用了地球水體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源，進行能量轉換的供暖空調系統。所以說，地源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術。

高效節能。

地源熱泵機組可利用的水體溫度冬季為12～22℃，水體溫度比環境空氣溫度高，所以熱泵循環的蒸發溫度提高，能效比也提高。而夏季水體為18～35℃，水體溫度比環境空氣溫度低，所以制冷的冷凝溫度降低，使得冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式，機組效率提高。據美國環保署EPA估計，設計安裝良好的地源熱泵，平均來說可以節約用戶30～40％的供熱制冷空調的運行費用。

運行穩定可靠 。

水體的溫度一年四季相對穩定，其波動的范圍遠遠小于空氣的變動。是很好的熱泵熱源和空調冷源，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩定，也保證了系統的高效性和經濟性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題。

環境效益顯著。

沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠距離輸送熱量。

一機多用，應用范圍廣 。

地源熱泵系統可供暖、空調，還可供生活熱水，一機多用，一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統。

 2.缺點

在過度季節不能zui大限度利用新風。 機組噪聲較大。每年需要對管道進行清砂處理和水井的清洗護理。三年以后熱能會自然減弱。 與同容量單冷冷水機組相比，其用電量大，造價高，冬季隨室外氣溫下降制熱量衰減嚴重、結霜嚴重等。受當地地源的制約，遇到天旱或者缺水，制熱或者制冷將無法進行。隨著我國建筑業持續發展，對建筑節能的要求越來越高，而供熱系統和空調系統是建筑能耗的主要組成部分，因此，設法減小這兩部分能耗意義非常顯著。地源熱泵供熱空調系統是一種使用可再生能源的高效節能、環保型的系統[1]。冬季通過吸收大地的能量，包括土壤、井水、湖泊等天然能源，向建筑物供熱；夏季向大地釋放熱量，給建筑物供冷。相應地，地源熱泵系統分土壤源熱泵系統、地下水熱泵系統和地表水熱泵系統3種形式。

土壤源熱泵系統的核心是土壤耦合地熱交換器。

地下水熱泵系統分為開式、閉式兩種：開式是將地下水直接供到熱泵機組，再將井水回灌到地下；閉式是將地下水連接到板式換熱器，需要二次換熱。

地表水熱泵系統與土壤源熱泵系統相似，用潛在水下并聯的塑料管組成的地下水熱交換器替代土壤熱交換器。

雖然采用地下水、地表水的熱泵系統的換熱性能好，能耗低，性能系數高于土壤源熱泵，但由于地下水、地表水并非到處可得，且水質也不一定能滿足要求，所以其使用范圍受到一定限制。國外（如美國、歐洲）主要研究和應用的地源熱泵系統以及我國理論研究和實驗研究的重點均是土壤源熱泵系統。目前缺乏系統設計數據以及較具體的設計指導，本文進行了初步探討，以供參考。

1 土壤源熱泵系統設計的主要步驟

（1）建筑物冷熱負荷及冬夏季地下換熱量計算

建筑物冷熱負荷計算與常規空調系統冷熱負荷計算方法相同，可參考有關空調系統設計手冊，在此不再贅述。

一般地，地源熱泵機組的產品樣本中都給出不同進出水溫度下的制冷量、制熱量以及制冷系數、供熱系數，計算時應從樣本中選用設計工況下的COP1、COP2。若樣本中無所需的設計工況，可以采用插值法計算。

（2）地下熱交換器設計

這部分是土壤源熱泵系統設計的核心內容，主要包括地下熱交換器形式及管材選擇，管徑、管長及豎井數目、間距確定，管道阻力計算及水泵選型等。（在下文將具體敘述）

（3）其它

2 地下熱交換器設計

2.1選擇熱交換器形式

2.1.1水平（臥式）或垂直（立式）

在現場勘測結果的基礎上，考慮現場可用地表面積、當地土壤類型以及鉆孔費用，確定熱交換器采用垂直豎井布置或水平布置方式。盡管水平布置通常是淺層埋管，可采用人工挖掘，初投資一般會便宜些，但它的換熱性能比豎埋管小很多[3]，并且往往受可利用土地面積的限制，所以在實際工程中，一般采用垂直埋管布置方式。

根據埋管方式不同，垂直埋管大致有3種形式：（1）U型管（2）套管型（3）單管型（詳見[2]）。套管型的內、外管中流體熱交換時存在熱損失。單管型的使用范圍受水文地質條件的限制。U型管應用zui多，管徑一般在50mm以下，埋管越深，換熱性能越好，資料表明[4]：zui深的U型管埋深已達180m。U型管的典型環路有3種（詳見[1]），其中使用zui普遍的是每個豎井中布置單U型管。

2.1.2串聯或并聯

地下熱交換器中流體流動的回路形式有串聯和并聯兩種，串統管徑較大，管道費用較高，并且長度壓降特性限制了系統能力。并統管徑較小，管道費用較低，且常常布置成同程式，當每個并聯環路之間流量平衡時，其換熱量相同，其壓降特性有利于提高系統能力。因此，實際工程一般都采用并聯同程式。結合上文，即常采用單U型管并聯同程的熱交換器形式。

2.2選擇管材

一般來講，一旦將換熱器埋入地下后，基本不可能進行wei修或更換，這就要求保證埋入地下管材的化學性質穩定并且耐腐蝕。常規空調系統中使用的金屬管材在這方面存在嚴重不足，且需要埋入地下的管道的數量較多，應該優先考慮使用價格較低的管材。所以，土壤源熱泵系統中一般采用塑料管材。目前zui常用的是聚乙烯（PE）和聚丁烯（PB）管材，它們可以彎曲或熱熔形成更牢固的形狀，可以保證使用50年以上；而PVC管材由于不易彎曲，接頭處耐壓能力差，容易導致泄漏，因此，不*用于地下埋管系統。

水冷渦旋機組

1，機組采用全封閉高效渦旋壓縮機，內置安全保護，低噪音，省電耐用 ；

2，高效殼管式換熱器，采用工藝，體積小，性能高，不易損壞，內置高壓儲液器，達到系統無損耗，確保回油順暢  ；

3，冷水機冷凝器采用水冷卻方式，可在各種系統上使用，不受環境溫度限制，性能穩定，wei修方便  ；

4，水冷渦旋臺架式冷水機配置單片機式控制系統，內置壓縮機干燥過濾器及膨脹閥，wei修手閥接口等裝置，確保機器可靠安全運行，方便保養wei修。壓縮機  壓縮機選用DAIKIN(大金)、SANYO(三洋)、Copeland(谷輪)等進口全密閉渦旋式壓縮機,比往復壓縮機能效高20-30%。

具有運行平穩可靠、高效率低故障、振動小噪音低、wei護方便等優點。可根據客戶需要和冷噸位大小，采用單壓縮機或多壓縮機組合。壓縮機可依負載變化，自動交替運轉，平衡各壓縮機的運行時數，達到節省能耗及延長了冷水機組的使用期限的效果。  全密閉渦旋式壓縮機有適用于R22、R407c、R134a等多種冷媒工質的型式。殼管式冷凝器與蒸發器  冷凝器采用從德國、日本*及國產等不同類型的換熱銅管，銅管外表面加工成梯形低肋管，增大換熱面積，增強換熱性能。銅管內表面光滑，使水壓降低，且易于清洗保養。  蒸發器采用內螺紋式高效換熱銅管。銅管外表面螺旋光滑以及水側折流板采取非短路設計，使冷凍水混合換熱效率提高。

冷凍配件 

機組產品質量安全，可靠水冷渦旋臺架式冷水機機組每臺機組嚴格按照國家標準規定的檢測項目，通過由國家壓縮機制冷設備質量監督檢驗中心認可的全性能測試裝置進行檢測，各項性能指標均達到或優于國家標準規定的要求，才能出廠。機組配置齊全、完善機組已在工廠內完成全部裝配、出廠測試和安全控制器件的校驗，并已充注制冷劑，zui終用戶只需進行水路和電路的連接即可投入使用，zui大程度減少機組現場安裝和調試時間。機組品種規格多，適用面廣機組系列產品共十三個規格，制冷量從9.5KW至186.5KW。