摘要：在建筑的熱能消耗中，空調(diào)消耗占有的比例是非常大的，通常情況下能達到整個建筑能耗的百分之三十至四十，有效的對空調(diào)的能耗進行控制，可以提高整個建筑的節(jié)能性和環(huán)保型，有利于建筑能源的可持續(xù)發(fā)展。本文將對近年來發(fā)展較迅猛的地源熱泵運行系統(tǒng)進行簡要介紹，并對其節(jié)能特性進行分析。 

　　關(guān)鍵詞：地泵熱源；節(jié)能性；綠色環(huán)保；工作原理；原則 

　　中圖分類號：TU201.5文章標識碼：A 

　　隨著我國建筑事業(yè)的發(fā)展和能源消耗量的增加，越來越多的建筑企業(yè)認識到節(jié)約能源對環(huán)境保護的重要性，也進一步引入了節(jié)約能源的系統(tǒng)，減少了建筑本身的能源消耗。其中，地泵熱源系統(tǒng)是一種提高建筑中空調(diào)節(jié)能潛力的有效方法，在近幾年得到廣泛的應用。下面，我們就共同對地源熱泵系統(tǒng)的節(jié)能特性進行分析。 

　　一、地源熱泵簡析 

　　地源熱泵則是利用水源熱泵的一種形式，它是利用水與地能（地下水、土壤或地表水）進行冷熱交換來作為水源熱泵的冷熱源，冬季把地能中的熱量“取”出來，供給室內(nèi)采暖，此時地能為“熱源”；夏季把室內(nèi)熱量取出來，釋放到地下水、土壤或地表水中，此時地能為“冷源”。與傳統(tǒng)空調(diào)和供熱系統(tǒng)相比，它具有可再生利用、運行費用低、占地面積小、節(jié)約水資源、有利環(huán)保等特點。 

　　地源熱泵工作原理分析 

　　1、制冷原理 

　　地源熱泵系統(tǒng)在制冷狀態(tài)下，通過冷媒/空氣熱交換器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)將室內(nèi)空氣循環(huán)所攜帶的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時再通過冷媒/水熱交換器內(nèi)冷媒的冷凝，由循環(huán)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(tǒng)轉(zhuǎn)移至地下水或土壤里。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)主要分三部分：室外地能換熱系統(tǒng)、水源熱泵機組和室內(nèi)空調(diào)末端系統(tǒng)。其中水源熱泵機主要有兩種形式：水—水式或水—空氣式。三個系統(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進行熱量的傳遞，水源熱泵與地能之間換熱介質(zhì)為水，與建筑物采暖空調(diào)末端換熱介質(zhì)可以是水或空氣。 

　　在制冷狀態(tài)下，地源熱泵機組內(nèi)的壓縮機對冷媒做功，使其升溫升壓后流經(jīng)電子膨脹閥后進行了汽—液轉(zhuǎn)化的循環(huán)。通過冷媒/空氣熱交換器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)將室內(nèi)空氣循環(huán)所需攜帶的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時，再通過冷媒/水熱交換器內(nèi)冷媒的冷凝，由水路循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收，最終由水路循環(huán)轉(zhuǎn)移至土壤里。在室內(nèi)熱量不斷轉(zhuǎn)移至地下的過程中，通過冷媒—空氣熱交換器，以13-7℃的冷風的形式為房間供冷。 

　　2、制熱原理 

　　在冬季氣溫較低的時候，地源熱泵從地下的土壤或者水源中吸取熱量，通過壓縮機和熱交換器把大地的熱量集中，并以較高的溫度釋放到室內(nèi)。在制熱狀態(tài)下，地源熱泵機組內(nèi)的壓縮機對冷媒做功,并通過水路切換將水流動方向切換。由地下的水路循環(huán)吸收地下水或土壤的熱量，通過冷媒/水熱交換器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)，將水路循環(huán)中的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時，再通過冷媒/水熱交換器內(nèi)冷媒的冷凝，由空氣循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收。在地下熱量不斷轉(zhuǎn)移至室內(nèi)的過程中，以35-50℃的熱水的形式向室內(nèi)供暖。 

　　二、地源熱泵系統(tǒng)節(jié)能特性分析 

　�。ㄒ唬┑卦礋岜孟到y(tǒng)的特點 

　　1、運行節(jié)能 

　　地源熱泵循環(huán)冷暖系統(tǒng)常年與溫度較為穩(wěn)定的土壤進行熱量交換，因此使用效率較高，與其他系統(tǒng)相比，具有明顯的降低能耗的作用。 

　　2、綠色環(huán)保 

　　由于地源熱泵系統(tǒng)是封閉式的環(huán)路，只與外界有能量交換，不會造成環(huán)境的污染，夏季使用時不會形成城市熱島效應，并且其運行過程中使用到的能量為環(huán)保的清潔型能源（電能和地熱能等），具有綠色環(huán)保的特點。 

　　3、運行安全 

　　地源熱泵系統(tǒng)的主要能量來源不受外界的干擾，并且不具備易燃、易爆的特性，在儲存的過程中不會出現(xiàn)安全隱患，保障了使用的安全性和可靠性。并且，地源熱泵機組技術(shù)成熟，安裝方便、簡單，使用壽命較長，熱泵主機壽命超過15年，使系統(tǒng)運行更加安全、可靠。 

　　4、一機多用 

　　地源熱泵系統(tǒng)既可以滿足使用者在夏季制冷的需求，也能滿足使用者冬季取暖的需求，同時還能為用戶提供生活熱水，具有一機多用的特點，能最大限度滿足使用者的各種需求。 

　�。ǘ�）地源熱泵系統(tǒng)所具備的獨特節(jié)能特性分析 

　　與其他常規(guī)空調(diào)技術(shù)特點相對比，地源熱泵系統(tǒng)具有明顯的節(jié)能特性，下面將對其進行一一的分析。 

　　1、使用綠色資源 

　　地源熱泵系統(tǒng)采用的資源都是利用淺土層的土壤和地下水，不受地域和資源的限制，數(shù)量巨大，覆蓋面積廣，在使用的過程中不存在消耗地球資源的問題。并且，地表淺層地熱資源的溫度在全年都是比較穩(wěn)定的，在北方冬季地表溫度高于環(huán)境溫度，夏季地表溫度低于環(huán)境溫度，是非常理想的熱源和冷源，通過對這種資源的使用能夠極大的提高空調(diào)的運行效率。并且，地熱溫度具有穩(wěn)定的特性，使地源熱泵系統(tǒng)在使用的過程中更加的穩(wěn)定和可靠。同時，地源熱泵系統(tǒng)采用的能源是電能和熱能，與燃氣、石油相比具有更好的清潔性，在運行過程中沒有污染，是真正的綠色環(huán)保能源。 

　　2、環(huán)保效益突出 

　　地源熱泵系統(tǒng)的運行時通過從地熱資源中提取熱量來達到對室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)，在使用過程中可以有效的防止燃料的灰塵、渣滓、二氧化硫及氮氧化物等化學污染物的排放，在安裝過程中也沒有任何污染物，符合國家對于節(jié)能減排的規(guī)定，并且解決了低溫低熱水或者熱尾水排放對環(huán)境造成的污染，有效的提高了系統(tǒng)運行的環(huán)保效益。并且，地源熱泵運行的自動化程度較高，便于操作，并且不具備壓力容器，使運行的安全性大大提高。 

　　3、經(jīng)濟效益明顯 

　　地源熱泵機組具有一機多用的特點，雖然短期投資相比鍋爐系統(tǒng)來說較為昂貴，但是其所起到的功能涵蓋了夏季制冷和冬季取暖，提高了系統(tǒng)的使用效率，也實現(xiàn)了能源的節(jié)約和環(huán)境的保護，既節(jié)約了運行的費用，也降低了對空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的投資，同時，地源熱泵系統(tǒng)的占用面積較小，極大的方便了人們對使用面積的需求，直接的產(chǎn)生了經(jīng)濟效益。 

　　與傳統(tǒng)的鍋爐供暖相比，地源熱泵系統(tǒng)產(chǎn)生的間接經(jīng)濟效益也是非常突出的。鍋爐供暖及其配套設(shè)施所使用到的土地資源、燃料運輸、煙氣排放、灰塵處理的設(shè)備，不僅占用很多的空間，資金投入也較高，并且燃氣價格也呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，提高了鍋爐供熱系統(tǒng)的投資和運行成本。這種現(xiàn)象在地源熱泵系統(tǒng)運行中完全不存在，并且由于地源熱泵系統(tǒng)使用壽命較長，因此在后期的維修和保養(yǎng)中產(chǎn)生的費用也較少，進一步的提升了經(jīng)濟效益。 

　　結(jié)語 

　　本文通過對地源熱泵系統(tǒng)工作原理的分析，闡述了其高效的節(jié)能特性，并分析了與其他供暖方式相比地源熱泵系統(tǒng)的優(yōu)越性。由此可見，地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計和投放將對我國建筑節(jié)能的發(fā)展有著重要的作用，是對可持續(xù)發(fā)展理念的踐行和體現(xiàn)。因此，在建筑供暖系統(tǒng)中應廣泛的使用地源熱泵系統(tǒng)，因地制宜的選擇適合各地建筑節(jié)能技術(shù)水平和發(fā)展規(guī)劃的地源熱泵系統(tǒng)，通過其綠色、環(huán)保、節(jié)能減排的特點來最大限度的優(yōu)化我國的能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展可持續(xù)性能源，為建筑節(jié)能提供更多的保障，推動我國環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，實現(xiàn)空調(diào)行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新。 

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