地埋管地源热泵系统的优点和应用限制
地埋管地源热泵系统

室内采用水系统,舒适性最好;氟利昂不进房间,不存在氟利昂泄漏引起的窒息等问题;室外机采用水冷,没有冷热风扰民等问题;
室内采用氟系统,舒适性一般;氟利昂进房间,存在氟利昂泄漏引起的窒息等问题;室外机采用风冷,存在冷热风扰民等问题;
安装位置
主机体积小,不用考虑排气顺畅等问题,主机安装有利于环境美观设计,但需考虑埋管的空间
同方技术
系统设计
地埋管地源热泵系统设计
阅读勘察报告,了解地质情况:岩土层结构、岩土体的热物性、岩土体初始温度、冻土层厚度、地下水的情况等
了解和估算建筑物的最大冷负荷、最大热负荷、生活热水需求量、运行时间等
根据以往的经验数据对能否采用地埋管地源热泵进行可行性分析
方案设计阶段需要了解的内容
系统设计
系统散(吸)热量计算:
循环泵
盘管
环路集管
地 表 水 体
机组
用户
机组
用户
板换
系统介绍
开式地表水地源热泵系统
水处理
换热器
用户
回水口
地表水体
取水口
热泵
热泵
地埋管地源热泵系统
地埋管地源热泵系统
垂直地埋管地源热泵系统
水平地埋管地源热泵系统
系统拓展性
可以和地板采暖系统、生活热水做成一个系统,实现初投资和运行费用的最有利化
可以和地板采暖系统、生活热水做成一个系统
系统配电
由于系统EER比较高,故建筑配电小
和地源热泵配电相当,但需要额外增加天然气
环保与舒适性
室内采用水系统,舒适性好;室外机采用水冷,没有冷热风扰民等问题;
室内采用水系统,舒适性好;主机采用水冷,存在冷却塔飘水和噪音扰民,还需要另设排烟气管道等问题
地源热泵系统的优势与应用

地源热泵系统的优势与应用摘要:从降低运行费用、节省能源、减少排放CO2排放量来看,地源热泵技术都是一个不错的选择。
因为地源热泵系统以大地作为低位冷热源(载体), 冬季利用埋入地下的管道环路(地下换热器)从土壤中吸取热能,通过热泵系统实现向建筑物的供暖;夏季从建筑中吸取热量,通过埋入地下的管道环路将热量释放到土壤中,实现向建筑的供冷。
冬夏两用,省却冷却塔、锅炉、烟气排放系统的投资节能20%~40%以上,运行费用节省20%~40%以上。
完全采用电能作为动力,避免了向大气排放烟尘和有害气体,是获得可再生能源和维护生态平衡的有效途径。
地源热泵系统有着环保高效的诸多优点,因此应用前景非常广阔。
关键词:地源热泵空调系统;节能;优势一、地源热泵系统的优势地源热泵作为一种非常重要的可再生能源,具有节能和环保的双重效益,国际上已经将地下蓄热技术和高效热泵同时列入21 世纪最有发展前途的新技术。
与其他能源利用技术相比地源热泵具有一下优势:1、高效节能,性价比高地源热泵是利用地表浅层地热资源作为冷热源,而地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,是好的热泵冷热源。
地源热泵的制热制冷机组的性能系数为4.0-6.0,即用2KW的电能可产生4KW的热量或冷量,最高可达7.1。
这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%~60%,因此要节能和节省运行费用40%-60%。
2、一机多用,应用范围广地源热泵系统可供暖、制冷,还可供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。
既节省了能源又节省了设备投资。
可广泛用于商场、宾馆、办公楼、体育馆、医院、住宅等建筑。
3、自动运行,无人值守技术先进的智能微电脑控制,具有故障诊断、能量管理、运行模式等多项控制功能;地源热泵机组由于工况稳定所以可以设计简单系统,部件较少,机组运行简单可靠,维护费用低,自动化程度高,可无人值守。
桩基埋管地源热泵系统在某大型公共建筑中的应用

桩基埋管地源热泵系统在某大型公共建筑中的应用地源热泵技术利用浅层地热能进行供热或制冷,具有节能、清洁、可再生等优点,近年来受到广泛的推广,是一种比较成熟的可再生能源应用技术。
但在其实际应用中,也存在一定问题,比如需要足够大的土地面积用于敷设地埋管,以及较高的钻孔费用,在一定程度上制约了其应用。
地埋管地源热泵系统根据埋管位置的不同可分为钻孔埋管和桩基埋管两种形式。
其中,桩基埋管是将地埋管换热器的PE管安装在建筑物混凝土桩基中,使其与建筑结构相结合。
与传统钻孔埋管换热器相比,桩基埋管利用了建筑物基础中混凝土较好的热传导性能和建筑物基础与地下岩土体更大的换热面积,提高了地下换热器的换热性能,节省了大量的钻孔费用和地下空间资源。
本文以南京某甲类公共建筑项目为例,通过介绍其空调系统的设计内容,探讨桩基埋管地源热泵系统在大型公共建筑中的应用形式。
1、项目概况该项目是由两栋办公塔楼及一座商业裙房组成的高层综合体,总建筑面积为376141.83m2 ,集商业、办公、餐饮、影院、超市为一体的综合商业区块。
商业裙房建筑面积为122500m2 ,主要为商业、餐饮、溜冰场、影院等。
2、空调负荷及其特点3、冷热源方案本工程积极响应新能源政策,根据工程及地块特征,结合后期运营管理,采用地源热泵承担裙楼商业部分的空调冷热负荷。
根据空调负荷计算结果,冷热源配置如下:(1)螺杆式水源热泵机组(制冷量:1515kW,制热量:1748kW)×2台;(2)普通离心式冷水机组(1000RT,制冷量:3516kW)×3台;(3)磁悬浮机组离心式冷水机组(1000RT,制冷量:3516kW)×1台;(4)风冷热泵(制冷量:1114kW,制热量:1045kW)×5台;(5)额定流量1000t/h的开式横流冷却塔×4台,与冷水机组对应排热;(6)额定流量300t/h流量的闭式逆流冷却塔×1台,与地源热泵机组对应辅助排热。
地埋管地源热泵原理

地埋管地源热泵原理地埋管地源热泵是一种利用地下能源进行空调供暖的热泵系统。
它通过埋设在地下的管道,利用地下温度的稳定性来实现供暖和制冷的效果。
在这篇文章中,我们将详细介绍地埋管地源热泵的原理和工作方式。
地埋管地源热泵系统由地源热泵主机、地埋管道、室内机组和辅助设备等组成。
地源热泵主要由压缩机、膨胀阀、换热器和电控系统等组件构成,它们的协同工作使得整个系统能够高效地运行。
地埋管道是地埋管地源热泵系统的重要组成部分,它们埋设在地下深处,通常在1.5米到2米的深度。
管道的材质通常选择耐腐蚀性强、导热性能好的材料,如聚乙烯管。
这些管道形成一个封闭的回路,通过循环流动的工质来获取地下的热量。
地埋管道中的工质循环流动时,会通过地下的热交换来吸收或释放热量。
在冬季,工质通过换热器吸收地下的热量,然后将热量传递给室内机组,室内机组进一步提供热量给室内空气,实现供暖效果。
在夏季,工质通过换热器将室内的热量吸收,然后释放到地下,起到制冷的效果。
地埋管地源热泵系统的工作原理是基于地下热能的利用。
地下温度具有较高的稳定性,一般在10℃到20℃之间。
地埋管道通过与地下热量的交换来实现热泵系统的运行,这种方式不受季节和气候的影响,能够稳定地提供热量和制冷效果。
地埋管地源热泵系统的优点主要有以下几个方面。
首先,它可以高效地利用地下的热能,减少能源的消耗。
其次,地源热泵系统不会产生直接的排放物,对环境友好。
再次,地埋管道的寿命较长,一般可达到50年以上,使用寿命长。
此外,地埋管地源热泵系统还具有运行稳定、噪音低、节省空间等特点。
当然,地埋管地源热泵系统也存在一些问题和挑战。
首先,地埋管道的安装需要较大的土地空间,对于一些城市或者空地有限的地区来说,安装难度较大。
其次,地埋管道的埋设需要一定的工程和施工成本,对于一些经济条件较差的地区来说,可能会面临经济压力。
此外,地埋管道的维护和检修也需要一定的技术和人力成本。
总体来说,地埋管地源热泵系统是一种高效、环保的供暖和制冷方式。
地埋管地源热泵原理及施工技术

地埋管地源热泵原理及施工技术地埋管地源热泵是一种利用地下土壤或地下水体温度进行供暖与制冷的热泵系统。
它通过在地下安装一定长度的管道,利用地下土壤或地下水体温度相对恒定的特点,将低温的能量转化为高温热能或低温冷能。
地埋管地源热泵不仅具有环保节能的优点,而且运行稳定可靠,适用范围广泛,成为现代建筑节能技术的重要组成部分。
地源换热:地下土壤或地下水体温度相对恒定,夏季地下温度低于室内温度,冬季地下温度高于室内温度。
通过地下埋设的管道,将地下的低温或高温能量传递给热泵系统。
热泵循环:热泵通过工作介质的循环流动,将低温能量转化为高温供暖或低温制冷的热能。
在冬季,热泵将地下的低温能量通过蒸发器吸收,压缩后,通过冷凝器释放出高温的热能供暖室内;在夏季,热泵将地下的高温能量通过蒸发器吸收,压缩后,通过冷凝器释放出低温的冷能制冷室内。
建筑供能:通过供暖和制冷系统,将高温或低温的能量传递给建筑物,实现室温调节。
供暖系统可以采用地板辐射或风机盘管,将热量散发给室内空气;制冷系统可以采用空调机组或风机盘管,将冷量散发给室内空气。
地下管道的敷设是地埋管地源热泵系统的关键。
首先需要选择合适的管材和管型,一般采用耐寒、耐腐蚀的PE材料或PVC材料管道,以及不锈钢或铜镀锌管道。
其次,需要根据建筑物的需求和地下土壤的特征,设计合理的管道布局和管道长度。
一般要求管道深埋于地下1.5-2米,管道间距大约为2-3米。
最后,要保证管道的质量和安全性,防止泄漏和渗漏,避免地下管道的破损和堵塞。
热泵系统的安装包括热泵主机和附属设备的安装。
热泵主机一般由压缩机、蒸发器、冷凝器和控制系统组成,需要选择合适的机型和规格。
附属设备包括水泵、水箱、阀门等,用于热泵循环系统的补充和控制。
安装时要注意设备的位置和布局,保证通风散热和维修便利。
室内供能系统的建设包括供暖系统和制冷系统的建设。
供暖系统可以采用地板辐射或风机盘管的方式,需要按照室内空间和热量需求进行设计和布置。
地源热泵地埋换热管系统施工工法

地源热泵地埋换热管系统施工工法地源热泵地埋换热管系统施工工法一、前言地源热泵地埋换热管系统是一种利用地下土壤温度稳定的特点进行能量转换的新型能源利用技术。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析进行详细介绍。
二、工法特点地源热泵地埋换热管系统的特点主要有:1. 高效节能:地下土壤温度相对较稳定,可以提供较为稳定的热能,能够大幅度降低能源消耗。
2. 环保可持续:地热能是一种清洁的可再生能源,使用地源热泵系统能减少温室气体排放,对环境友好。
3. 空调供热一体化:地源热泵地埋换热管系统可以实现冬季供热、夏季供冷、生活热水等多种功能的一体化,提高系统的整体效益。
三、适应范围地源热泵地埋换热管系统适用于各种建筑物,尤其是低层建筑。
不同类型的土壤对系统的散热有一定影响,通常来说,蓄热层良好、地热层丰富的地区适用性更强。
四、工艺原理地源热泵地埋换热管系统利用地下土壤温度稳定的特点,通过换热管和地下热交换器实现热能的吸收和释放。
具体工艺原理如下:1. 孔洞准备:首先,进行基坑开挖和土方开挖以准备地埋换热管的安装空间。
2. 管路铺设:在基坑或土方开挖空间中按照设计要求将地埋换热管进行布置和安装。
通常采用回填土或沙土的方法固定管道,并保证管道间距均匀,以提高热能传递效果。
3. 管道封装:将安装完成的地埋换热管进行密封和封装,避免热能的损失和外部环境的干扰。
4. 动力系统连接:将地源热泵系统的动力系统与地埋换热管进行连接,确保系统的正常运行。
五、施工工艺地源热泵地埋换热管系统的施工过程包括以下几个阶段:1. 基坑开挖:按照设计要求进行基坑的开挖,确保基坑尺寸和深度符合系统需求。
2. 土壤改良:根据地下土壤的情况进行土壤改良,以提高土壤的导热性能,促进热能的传导。
3. 管道安装:按照布置设计,进行地埋换热管的安装,注意保证管道的均匀布置和正确连接。
4. 管道密封:对安装完成的地埋换热管进行密封和封装,确保热能不受外界干扰和损失。
地埋管地源热泵技术的应用分析及设计中应注意的问题
地埋管地源热泵技术的应用分析及设计中应注意的问题摘要:介绍目前地源热泵在国内的发展状况、系统的构成及发展历程,以及地源热泵系统的优点,同时对设计中存在的问题进行分析和探讨。
关键词:地源热泵优点发展历程设计问题1地源热泵系统的介绍地源热泵是一种利用地球浅层资源(包括土壤、地下水、地表水或城市中水)的既可供暖又可制冷的高效节能的空调系统。
它利用铺设在土壤、地表水等中的换热管道,实现空调房间和土壤、地表水等的换热,以达到建筑空调的效果。
根据地热能交换系统形式的不同,地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。
地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现由低温位热能向高温位热能转移。
地能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源,即在冬季,把地能中的热量取出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季,把室内的热量取出来,释放到地能中去。
通常地源热泵消耗1kWh的能量,用户可以得到3-5kWh以上的热量或冷量。
2地源热泵系统的构成地源热泵供暖空调系统主要分三部分:室外地能换热系统、地源热泵机组和室内采暖空调末端系统。
下面以地埋管地源热泵系统为例做一介绍。
2.1室外换热系统。
室外换热系统主要有两种形式,即水平埋管和垂直埋管。
选择哪种形式取决于现场可用地表面积、当地岩土类型以及钻孔费用。
尽管水平埋管通常是浅层埋管,可采用人工开挖,初投资比垂直埋管小些,但它的换热性能比竖埋管小很多,并且往往受可利用土地面积的限制,所以在实际工程应用中,一般都采用垂直埋管。
垂直埋管通过集水管汇集,在管道集水器端设置循环水泵,与室内热泵机组形成一个闭式系统。
2.2室内换热系统。
室内换热系统夏季通过地源热泵机组向空调房间的风机盘管提供冷冻水,由风机盘管内水-空气热交换器换热向空调房间提供冷风。
冬季由地源热泵机组向风机盘管提供热水采暖。
2.3地源热泵机组。
机组由封闭式压缩机、同轴套管式水/制冷剂热交换器、热力膨胀阀(或毛细膨胀管)、四通换向阀、空气侧盘管、风机、空气过滤器、安全控制等所组成。
地埋管地源热泵原理
地埋管地源热泵原理地埋管地源热泵是一种利用地下土壤温度稳定的特点,通过地埋管将地下的热能传递到建筑物内部,实现供暖、供冷和热水的热泵系统。
下面将详细介绍地埋管地源热泵的工作原理。
地埋管地源热泵是一种利用地下土壤温度稳定的特点,通过地埋管将地下的热能传递到建筑物内部,实现供暖、供冷和热水的热泵系统。
其工作原理如下:1. 地下的温度稳定性:地下土壤的温度随季节变化缓慢,处于相对稳定状态。
地下深处的温度约为每年平均气温的地质平均温度,一般介于5℃到25℃之间。
利用地下土壤的温度稳定性,可以提供稳定的热能源。
2. 地埋管的敷设:在地下敷设一定长度的地埋管,一般采用高密度聚乙烯材料制成,具有良好的导热性能。
地埋管的敷设方式有水平敷设和垂直敷设两种形式。
水平敷设适用于地块面积较大的场地,而垂直敷设适用于地块面积较小的场地。
3. 地源热泵的工作过程:地源热泵系统由地下回路、热泵主机和建筑物热交换器组成。
地下回路中的地埋管通过与地下土壤的热交换,将地下的热能传递到热泵主机中。
热泵主机中的制冷剂在低温条件下吸收地下的热能,经过压缩、冷凝、膨胀等过程,将地下的低温热能转化为高温热能,然后通过建筑物热交换器将热能释放到室内供暖、供冷或热水。
4. 地埋管的热交换原理:地埋管通过与地下土壤的热交换,实现热能的传递。
在供暖季节,地下的温度高于建筑物内部温度,地埋管吸收地下的热能,通过热泵主机将热能释放到室内供暖;在供冷季节,地下的温度低于建筑物内部温度,地埋管吸收室内的热能,通过热泵主机将热能释放到地下实现室内供冷;在制热水过程中,地埋管吸收地下的热能,通过热泵主机将热能释放到热水中。
5. 地埋管的设计与敷设:地埋管的设计与敷设需要考虑建筑物的能耗需求、地下土壤的导热系数、敷设深度、地埋管长度等因素。
合理的设计可以提高地埋管的热交换效率,提高地源热泵系统的性能。
地埋管地源热泵系统具有环保、节能、稳定的特点。
通过充分利用地下的热能资源,可以大幅度降低建筑物的能耗,减少对传统能源的依赖,实现对环境的保护与可持续发展。
地埋管地源热泵原理及施工技术讲诉讲解
地埋管地源热泵原理及施工技术目录:一、术语二、地源热泵技术简介1、地源热泵原理2、地源热泵技术特点3、地源热泵优点4、地源热泵缺点三、地埋管式地源热泵系统四、地埋管式地源热泵系统安装要点五、地埋管地源热泵系统安装工艺流程六、地埋管换热系统的检验与验收附录一、术语:1、地源热泵系统:以岩土体、地下水和地表水为低温热源,由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统,根据地热能交换形式的不同,地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。
2、地埋管换热系统传热介质通过水平或竖直地埋管换热器与岩土体进行热交换的地热能交换系统,又称土壤热交换系统。
3、地埋管换热器供传热介质与岩土体换热用的,由埋在地下的密闭循环管组构成的换热器,又称土壤热交换器。
根据管路埋设方式不同,分为水平地埋管换热器和垂直地埋管换热器。
4、地下水换热系统与地下水进行热交换的地热能交换系统,分为直接地下水换热系统和间接地下水换热系统。
5、直接地下水换热系统由抽水井取出的地下水,经处理后直接流经水源热泵机组热交换后返回地下同一含水层的地下水换热系统。
6、间接地下水换热系统由抽水井取出的地下水,经中间换热器热交换后返回地下同一含水层的地下水换热系统。
7、地表水换热系统与地表水进行热交换的地热能交换系统,分为开式地表水换热系统和闭式地表水换热系统。
8、开式地表水换热系统地表水在循环泵的驱动下,经处理直接流经水源热泵机组或通过中间换热器进行热交换的系统。
9、闭式地表水换热系统将封闭的换热盘管按照特定的排列方法放入具有一定深度的地表水体中,传热介质通过换热管管壁与地表水进行热交换的系统。
10、环路集管连接各并联环路的集合管,通常用来保证各并联环路流量相等。
二、地源热泵技术简介1、地源热泵原理地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。
地源热泵通过输入少量的高品位能源(电能),即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。
地源热泵系统地埋管施工工法
地源热泵系统地埋管施工工法一、前言地源热泵系统作为一种新型绿色能源替代方案,已经在建筑领域得到了广泛的应用。
地埋管施工是地源热泵系统中流体地热换热器的重要组成部分,在其施工过程中需要注意的问题较多。
本文将介绍地源热泵系统地埋管施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等方面内容,以期为工程实际应用提供参考。
二、工法特点地源热泵系统地埋管施工工法具有如下几个特点:1. 可在严寒季节施工,不受气候影响。
2. 地埋管施工不占用建筑内部空间,不影响建筑美观。
3. 施工过程简单、快捷、低成本,可快速完成,并减少影响周边环境。
4. 通过地源热泵系统,在任何季节都可以提供舒适的室内温度和热水。
5. 地源热泵系统地埋管的使用寿命长,可达20~50年,维修保养费用低。
三、适应范围地源热泵系统地埋管施工工法适用于以下场所:1. 公共建筑、商业建筑、高档别墅、宾馆、餐厅等。
2. 工业厂房、物流中心、农业养殖场、温室大棚等。
3. 与冷却塔、水源热泵系统相比,地源热泵系统在小型建筑市场和夏季高温地区有更广泛的应用。
四、工艺原理地源热泵系统通过在地下埋置U型地埋管,在地下40~200米深度将温度相对恒定的地下水或土壤作为换热介质,从而调节室内温度。
为了保证地源热泵系统的换热效率和施工质量,需要采用一系列的技术措施:1. 在设计过程中,需根据建筑物的使用用途、临近建筑物的状况、地下水位、地下埋管长度、布局方式等因素进行合理的规划和设计。
2. 在施工前,需要进行地质勘察和地下管道排查,以保证地下水、地下管道和地下设施不受侵害。
3. 施工过程中需要掌握合理的施工工艺和技能,调整施工过程中的参数和机器操作。
4. 应进行周全的质量控制,包括地下管道的密封控制、管内水压测试和泄漏监测。
5. 需要严格遵守安全规范、操作规程,做好安全保障工作。
五、施工工艺地源热泵系统地埋管施工工艺包括以下几个主要步骤。
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地埋管地源热泵系统的优点和应用限制
利用地源热泵技术可以为建筑物提供冷量和热量,达到降温和供暖的目的。
它的效益表现在以下几个方面。
(1)地源热泵利用清洁的电能实现供热和空调,废除了污染严重的中小型燃煤锅炉。
在大型的火电厂中,由于便于采用先进技术,不但能源的利用率提高,而且可以做到对有害气体进行严格集中处理,使SO2, NO X的排放量大大减少,有效改善城市中的大气环境。
(2)地源热泵利用的能量是地壳浅层(200m以内)蓄存的热量,是一种可再生
能源。
夏季热泵将室内多余的热量释放给地下岩层蓄存起来,冬季再将其从地下抽取出来送到室内。
这样,热泵进一步充分利用了地下岩土作为蓄热体,能量循环利用,是一种可持续发展的建筑供热空调新技术。
(3)机组效率高,节省运行费用。
地下岩土的温度全年比较恒定,在夏季地下岩
土温度比室外环境空气温度低,因此是热泵很好的冷源。
在冬季,地下岩土的温度远高
于室外大气温度,地源热泵的性能系数可高达4.0;也就是消耗1kWh的电能可以得到4kWh的供热量。
采用地源热泵供暖的费用约为采用电锅炉供暖的1/3。
与空气热源热泵及其它传统空调方式比较,地源热泵的效率要高20%~50%。
(4)传统的空调系统通常需分别设置冷源(制冷机)和热源(锅炉)。
地源热泵
既可供冷,又可供暖,一机多用,节约设备用房。
采用地源热泵供热和供冷,一套系统代替了原来的锅炉和空调两套系统,夏季也省去冷却塔;热泵机组同时还可提供家用热水。
因此一机多用,节省了建筑空间及设备的初投资。
(5)有效地降低了电网在夏季和冬季因建筑空调和(南方)采暖的用电高峰负荷。
(6)由于可以取消建筑空调系统的锅炉和冷却塔,有利于美化建筑的外观和环境。
地埋管地源热泵系统的效率比空气源热泵高,而且不受地下水和地表水资源的限制,只需占用一定的埋管区域,对环境无污染,充分利用可再生能源,因此是一项值得大力推广的新技术。
应用地埋管地源热泵技术也有它的限制条件。
主要是:
(1)与传统的锅炉+冷水机组的供热空调系统相比,或与空气源热泵系统相比,
地埋管地源热泵系统的初投资稍高,在发达国家尤其是如此。
这主要是因为设置地埋管换热器增加了初投资,特别是人工费用;而且埋管的费用与地质条件有关,在岩石或其他复杂地层中钻孔的费用较高。
在我国由于劳动力成本大大低于发达国家,再加上近年来充分的市场竞争,地埋管的施工成本已大大下降,地埋管地源热泵系统与变频多联机(空气源热泵)的成本已基本相当或略低。
此外,各级政府对应用地源热泵实行了多种优惠政策,也进一步提高了地源热泵系统的经济性。
(2)设置地埋管换热器需要一定的土地。
在华北地区竖直埋管换热器的需要的土地面积约为建筑供热空调面积的10-15%。
虽然这些土地在埋设地埋管换热器后仍可
用作绿化、停车场或运动场等,但在建筑高度密集的城镇,埋管占地的因素仍成为应用地埋管地源热泵技术的主要制约条件。
我国的工程技术人员为解决地源热泵系统用地紧张的困难,开发了许多独特的技术,特别是在地下车库的下面埋管的技术和在建筑桩基中埋管的技术。
(3)地源热泵系统对系统全年冷热负荷的平衡有一定的要求。
在地埋管地源热泵
系统中地下岩土在全年起到蓄热器的作用,对热量夏蓄冬供。
但在北方严寒地区,冬季供热的负荷和时间远大于夏季空调的负荷和时间,系统多年运行以后地下的平均温度将逐年降低,影响系统的性能甚至使系统失效。
在南方则相反,夏季空调负荷占主导地位,地下的平均温度将逐年升高,同样影响系统的性能。
在冬冷夏热的华北地区对供热和空调都有较高的需求,地埋管换热器中全年的冷热负荷比较平衡,具有推广应用地源热泵技术的理想气候条件。
对于地下全年冷热负荷不平衡的情况可采用地源热泵复合系统。
应用地源热泵技术的注意事项
由于地埋管地源热泵技术应用于建筑供热和空调时具有节能高效的特点,且对环境友好,特别是不影响地下水资源,因此近年来得到政府的大力提倡,应用规模日益扩大。
由于这种供热空调系统在中国还属于新技术,整个产业还处于初创期但是又急速膨胀,因此整个地源热泵产业的技术力量参差不齐,对技术的把握也有较大的差别。
这就造成在地埋管地源热泵的应用中也出现了一些不成功的案例。
例如,有一些项目第一个冬季
运行就出现停机保护而失效;也有一些项目的效率逐年下降,3-5年后不能满足供热空
调的需求而失效。
出现这样的问题不是因为地源热泵技术本身不成熟,而是这些项目的设计施工和运行管理不到位。
一个原因是承包商为了低价竞争,钻孔埋管的数量达不到要求;或者埋管施工中偷工减料,致使系统不能正常工作。
另一个原因是对地源热泵系统的特点没有充分的了解。
地埋管地源热泵供热空调系统的工作原理实际上是利用地下岩土作为一个蓄热器,把夏天空调排出的热量蓄在地下土壤中,冬季取出热量给建筑供热;冬季运行时又把冷量蓄在土壤中,提高了夏季制冷时的效率。
这种冬夏两用的特点本来是地源热泵系统的一大优点,但也成为它的一个限制条件,就是要考虑地下埋管换热器在全年中冷热负荷的基本平衡。
如果全年中从地下取热大于向地下的排热,地下埋管周围的平均温度就可能逐年下降,造成系统在冬季工况的效率逐年下降,最后甚至不能正常工作。
反之,在南方气候温暖的地区,如果一年中向地下的排热大于从地下的取热,也可能造成地下温
度的逐年升高,影响系统夏季工况的运行。
我们山东省夏天热、冬天冷,供热和空调都需要,本来是应用地源热泵技术的最适合的地区。
但是山东的住宅建筑,特别是在像青岛、烟台等夏季较凉快的地方,建筑冬季供热所需的热量还是比夏季空调排出的热量多很多,有一定的冷热不平衡的问题。
还有一些开发商希望开发的房子只解决供热问题,把供冷的问题留给住户自己用分体式空调解决。
在这样的建筑中采用地源热泵系统就会引起的地下全年冷热负荷严重的不平衡。
在山东已经有一些这样的系统在运行几年之后发现性能下降,甚至失效。
因此在单供热的建筑中采用地源热泵技术是不经济、不合适的。
对地下冷热负荷不平衡度较大的地源热泵项目,现在已经开发了一些技术措施,可以采用例如太阳能或燃气锅炉辅助的地源热泵的复合系统。
总之,采用地源热泵技术时应对建筑负荷和地埋管换热器进行正规的计算和设计,同时应委托有资质和有技术实力的承包商实施地埋管地源热泵供热空调工程。
这样,地源热泵这个节能环保的新技术一定能为山东的节能减排做出重要的贡献。