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摘要：社会经济的发展，推动了人们物质生活的快速发展，人们在生活品质方面的要求也日渐提高，在暖通空调方面的需求也日益提高，并对其安全性和经济性提出了更高的要求。地源热泵技术是一种低位可再生能源技术，相比于电力，使用地源热泵作为建筑暖通空调能量来源，有着清洁、节能的优势，是一种绿色的暖通空调方案，在保护环境和节能减排方面都能够发挥重要作用。?
关键词：地源热泵；暖通；空调；应用?
一、引言
我国地域宽广，蕴藏着丰富的地表浅层地能资源，因地制宜地采取不同形式的地源热泵技术可以有效地提高低温地热资源，同时克服传统暖通空调技术的局限和不足，是非常有意和具有实际价值的，在节约能源、防治环境污染和城市现代化方面有着较大的意义。
二、地源热泵的工作原理分析?
地源热泵供暖空调系统主要分三部分：室外地能换热系统、热泵机组和室内空调末端系统。工作原理就是在地下埋设管道作为换热器，管道与热泵机组连接形成闭式环路，管道中有液体流动通过循环将热泵机组的凝结热通过管道散入地下（供冷工况），或从大地吸取热量供给热泵机组向建筑物供热（供热工况）。其中水源热泵机主要有两种形式：水―水式或水―空气式。三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递，水源热泵与地能之间换热介质为水，与建筑物空调末端换热介质可以是水或空气，系统的关键是大地换热器的设计和施工。
三、地源热泵技术的优点分析?
从地源热泵的工作原理来看其具有以下优点。首先地源热泵技术是可再生能源利用技术，该技术利用地球表面浅层地热资源作为冷热源来进行能量的交换，以此来为暖通空调系统提供热量。地表的浅层地热资源成为地能，主要指的就是地表土壤、地下水或者是河流中吸收太阳能以及地热能而蕴藏的低温位热能。可以说地表浅层是一个较大的太阳能集热器，并且其不会受到资源和地域的限制，这种可再生的资源使得地能成为清洁的可再生能源的一种形式，而地源热泵技术也属于一种可再生能源利用技术，能够实现资源的循环利用，更好的实现节能的目标。其次地源热泵技术属于环境友好型和经济效益型的技术。和空气源热泵相比较来说，地源热泵的污染物排放量减少了40%以上，由此可见其具有明显的环保节能效果，对于环境的伤害能够降到最低。地源热泵属于自含式系统，其装置能够在工厂内事先密封好，这样就会大大降低制冷剂泄漏的情况发生，减少污染，由此可见，其节能效果和环保效果俱佳，是环境友好型的新技术。再从经济角度来讲，地能的温度具有稳定性，其夏季比环境的气温低，冬季比环境的气温高，其是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度的特性使得地源热泵的运行效率提升了40%左右，所以说其节省的运行费用也在40%左右，具有客观的经济效益，加之低能温度具有恒定的特性，热泵机组在运行的过程中就会更加安全可靠，从而也保证了系统的经济性。除此之外，地源热泵能够实现一机多用，其应用范围较广，也能够体现一定的经济效益。
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四、地源热泵技术在暖通空调中的应用?
1.大地耦合热泵?
1.1直接式与间接式大地耦合热泵?
从蒸发器与大地换热形式的不同，大地耦合主要可以分成直接式和间接式两种形式。间接式主要是将盐水溶液或栽冷剂作为蒸发器和热源之间的热量传递媒介使用，跟直接式相比，可以节省制冷剂的冲灌量、让热泵系统更加灵活，能大大的减少工程量。但是也存在一些局限性，会加大初投资，并造成额外降温。而在直接式中，蒸发器盘管被埋到了地下，可以减少较多的投资，适合用在家庭热泵系统中。在安装直接蒸发系统时，要注意：使用1～2根并列的90m长的3/4钢管当成两缸或者三缸压缩机的地下盘管，以便地下抽热比普通的间接式系统高。?
1.2水平式和垂直式大地耦合热泵?
水平热交换管的地下盘管的主要材料是聚乙烯硬塑料管，一般是水平地敷设在土壤中。此技术中的管子敷设深度与塑料管侧间距是必须重视的参数。吸热地面要跟采暖建筑物靠近，土壤面积的大小要根据土质、含水量与此位置的太阳照射时间来定。塑料管之间的距离越小，则利用效率越高，但热交换管量更多，所需费用也更多，所以，必须进行技术经济性考虑。土壤中的管群铺设最好分成好几组，要将单根管长控制在100m以内，否则会消耗较多的泵功率。?
2.地下水热泵?
地下水热泵是地源热泵技术中使用最为广泛的一种，尤其常以地下深井水为热汇或热源实现供热制冷。因为地下深井水常是在深地层中，又因蓄热与隔热作用的影响，其水温不会因为季节的变化而发生很大的变化，深水井的水温的稳定性更高，对热泵的运行相当有利。虽然整个水井系统布局紧凑，占地面积小，但是却能够抽取与回灌许多地下水。如果地下水热泵循环设计的好，所需的维护费用就非常低。而且在地下水回灌到蓄水层之后，其实际地层的含水量仍不变，不会产生地面沉降等问题，运用技术较为成熟。?
3.地表水热泵?
3.1将蒸发器直接安装在地表水中?
因为地表水水质较差，往往使用板式热交换器当作蒸发器。使用这种方法虽然装置较易、价格较低，但是在地表水位出现变化时，较难固定蒸发器，并且需要经常清理蒸发器的表面。除此之外，如果蒸发器泄露部位流出制冷剂，会对热泵造成损坏。?
3.2经盐水循环间接应用水的热能?
与第一种方法相同这个系统也是将板式热交换器安装到地表水中，但是其流入蒸发器的是盐水溶液而非制冷剂。因为盐水温度较地表水偏低，因此可以吸取地表水的热量，在盐水把热量传送到热泵之后，温度降低后仍继续吸收地表水的热量，对盐水溶液而言，应使其在零下10℃时正常流动。热泵与蒸发器共同组成一个单元，安装在地表水之中的热交换器与热泵的热交换器利用盐水回来连接起来，其中的盐水溶液经由盐水循环泵来输送，此外还要在回路之中安装膨胀箱。?
3.3用泵站抽取地表水并输送至热泵的蒸发器?
这一方法只适合加热露天游泳池中的水和大型建筑物中的空调。这个方法所使用的蒸发器是可清洗的管式交换器，要先把地表水经由细密的格栅引进泵站。温度下降后的地表水需要被重新排入地表水源。在冬季，这一系统需要使用双联热泵采暖装置来完成。?
参考文献：
[1]范海涛.浅谈地源热泵技术及其在暖通工程中的应用[J].中国房地产业.2011（4）：390.?
[2] 胡连营.地源热泵：21世纪最有效的暖通空调技术[J].中国建设信息供热制冷.2012（6）.
论文作者:石晶
论文发表刊物:《防护工程》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/26
标签：热泵论文; 蒸发器论文; 源热泵论文; 地表水论文; 技术论文; 盐水论文; 地表论文; 《防护工程》2017年第7期论文;