浅析土壤源热泵的优势与应用

介绍了土壤源热泵的概念,探讨了土壤源热泵在国内外发展的近况,论述了土壤源热泵的优越性,并对土壤源热泵的应用做了说明。

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张金生 (天津津滨发展股份有限公司天津 305 ) 046

浅析土壤源热泵的优势与应用【I要 l| I介绍了土壤源热泵的概念，探讨了土壤源热泵在国内外发展的近况，论述了土壤源热泵的优越性，并对土壤源热泵的应用做了说明。

【关翻 1- -壤源热泵节能+土壤源热泵空调系统是一种使用可再生能源的高效节能、保型的空调系统。该项技术在欧、一些国家已非常成环美熟，几年土壤源热泵技术在我国逐渐被人们所重视，来越近越被广泛地应用到各类工程建设项目当中。

源，行能量转换的供暖空调系统。地表浅层地热资源可以称 进之为地能，指地表土壤、下水或河流、泊中吸收太阳能、是地湖 地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，集了 4%的太阳能量，收 7比人类每年利用能量的 5 0 0倍还多。它不受地域、源等限制，正是量大面广、处不资真无在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，得地能也使成为清洁的可再生能源的一种形式。 32属经济有效的节能技术 .

1土壤源热泵的概念土壤源热泵是一种利用地下浅层地热资源的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。土壤源热泵通过输入少量的高

品位能源 (电能 )实现低温位热能向高温位转移。土壤分别如，在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季，把土壤中的热量“”取出来，高温度后，给室内采暖；季，提供夏把室内的热量取出来，放到土壤当中去。通常土壤源热泵消耗释1k的能量，户可以得到 4 k以上的热量或冷量。锅炉 W用 W与

地能或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，季比环境空气温度低，很好的热泵夏是热源和空调冷源，这种温度特性使得土壤源热泵比传统空调系统运行效率要高 4 0%,因此可节能和节省运行费用 4 0%左右。另外，能温度较恒定的特性，得热泵机组运行更可靠、地使 更稳定，也保证了

系统的高效性和经济性。设计安装良好的土壤源热泵，平均来说可以节约用户 3%~4%的供热制冷空 0 0调的运行费用。

(燃料 )热系统相比，炉供热只能将 9%以上的电能或电、供锅 0 7%~ O 0 9%的燃料内能转化为热量，用户使用，此土壤源供因热泵要比电锅炉加热节省 23的电能，燃料锅炉节省约 12/比/的能量。由于土壤源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为 1 0~2 5℃,制冷、热系数可达 40~4.与传统的空气源其制 . 4,热泵相比，要高出 4%左右，其运行费用为普通中央空调的 05 O%一60%。

33环境效益显著 .系统运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃

烧，有排烟，没有废弃物，没也不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。 34一机多用。用范围广 .应土壤源热泵系统可供暖、空调，可供生活热水，还一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统； 可应用于宾馆、场、公楼、商办学校等建筑，适合于别墅住宅更

2土壤源热泵国内外发展近况美国能源部和中国科技部于 1 9 9 7年 1 1月就签署了中美

能源效率及可再生能源合作议定书，中主要内容之一是“其土壤源热泵”该项目拟在中国的北京、州和广州 3个城市各，杭建一座采用土壤源热泵供暖空调的商业建筑，以推广运用这

的采暖、调。此外，组使用寿命长，在 1空机均 5年以上：组紧机凑、省空间；行费用低；节运自动控制程度高，可无人值守。

种“色技术”缓解中国对煤炭和石油的依赖程度，而达到绿，从能源资源多元化的目的。与此同时，技部委托的中国企业公科司将美国的土壤源热泵技术及设备引进中国市场，这将促进我国土壤源热泵的市场化、产业化的发展，使我国土壤源热并泵的研究开发尽快跟上国际潮流。我国的土壤源热泵事业近几年已开始起步，且发展势头较好。天津大学、华大学分而清

4土壤源热泵的应用土壤源热泵的地热换热器分为水平埋管和

垂直埋管。垂

直埋管系统占地面积小，系统耗电小，钻井费用高，垂水但在直埋管换热器中，目前应用最为广泛的是单 U型管，深大约埋在 3 0~1 0m。水平埋管安装费用低，热器的寿命较长， 5换但

别与有关企业结成产学研联合体开发出中国品牌的土壤源热泵系统，已建成数个示范工程，来越多的中国用户开始熟悉越土壤源热泵，并对其应用产生了浓厚的兴趣。因此，近几年来，

占地面积大，系统耗电大。这种换热器通常设置在 1 水~2m深的地沟内。选择哪种埋管方式，要取决于场地大小、主当地岩土类型及挖掘成本。如果场地足够大且无坚硬岩石，水平则式较经济。当场地面积有限时，宜采用垂直埋管方式。

土壤源热泵空调系统在我国的土壤源热泵市场日趋活跃，该项技术将会成为 2 1世纪最有效的供热和供冷空调技术。

土壤源热泵系统的效率比空气源热泵的效率要高，又不受地下水资源的限制，此得到了广泛的应用。■因

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土壤源热泵的优点

31属可再生能源利用技术 .

土壤源热泵是利用了地球表面浅层地热资源作为冷热收稿日期：0 8 1 8 20—1—1 1 4

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