地源热泵的优缺点.doc

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1、地源热泵简介：热泵热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热，经过电力做功，输出可用的高品位热能的设备，可以把消耗的高品位电能转换为3倍甚至3倍以上的热能，是一种高效供能技术。热泵技术在空调领域的应用可分为空气源热泵、水源热泵以及地源热泵三类。由于热泵是提取自然界中能量，效率高，没有任何污染物排放，是当今最清洁、经济的能源方式。在资源越来越匮乏的今天，作为人类利用低温热能的最先进方式，热泵技术已经在全世界范围内受到广泛关注和重视。地源热泵地源热泵(也称地热泵)是利用地下常温土壤和地下水相对稳定的特性，通过深埋于建筑物周围的管路系统或地下水，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位

2、热能向高位热能转移与建筑物完成热交换的一种技术。地源热泵空调系统主要分为三个部分：室外地能换热系统、水源热泵机组系统和室内采暖空调末端系统。其中水源热泵机组主要有两种形式：水-水型机组或水-空气型机组。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，与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。地源热泵原理：地源热泵原理地源热泵原理是：冬季，热泵机组从地源（浅层水体或岩土体）中吸收热量，向建筑物供暖；夏季，热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地源中，实现建筑物空调制冷。根据地热交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统和地埋管地源热泵系

3、统。地源热泵制冷原理：地源热泵系统在制冷状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功，使其进行汽-液转化的循环。通过冷媒/空气热交换器内冷媒的蒸发将室内空气循环所携带的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷媒/水热交换器内冷媒的冷凝，由循环水路将冷媒中所携带的热量吸收，最终通过室外地能换热系统转移至地下水或土壤里。在室内热量通过室内采暖空调末端系统、水源热泵机组系统和室外地能换热系统不断转移至地下的过程中，通过冷媒-空气热交换器（风机盘管），以13以下的冷风的形式为房供冷。地源热泵制热原理：地源热泵系统在制热状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功，并通过四通阀将冷媒流动方向换向。由室外地能换

4、热系统吸收地下水或土壤里的热量，通过水源热泵机组系统内冷媒的蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷媒/空气热交换器内冷媒的冷凝，由空气循环将冷媒所携带的热量吸收。在地下的热量不断转移至室内的过程中，以室内采暖空调末端系统向室内供暖。地源热泵技术包含了抽地下水方式、埋管方式、抽取湖水或江河水方式等，抽取湖水或江河水方式造价最低，埋管方式最贵，但最好。只要有足够的场可地埋设管道（地下冷热交换装置）或政府允许抽取地下水的就应该优先考虑选择地源热泵中央空调。地源热泵中央空调如此节能是应为地源热泵技术借助了地下的能量，地下的能量还是来至于太阳能。地源热泵技术特点：环保：使用电力，

5、没有燃烧过程，对周围环境无污染排放；不需使用冷却塔，没有外挂机，不向周围环境排热，没有热岛效应，没有噪音；不抽取地下水，不破坏地下水资源。使用寿命长：使用寿命20年以上，是分体式或窗式空调器的2-4倍。地源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用。全电脑控制，性能稳定，可以电话遥控，可以进行温湿度控制。地源热泵优点：1、地源热泵技术属可再生能源利用技术地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于400米深）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层地热资源可以称之为地能（Earth Energy），是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是

6、一个巨大的太阳能集热器，收集了47的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。2、地源热泵属经济有效的节能技术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，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，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%，因此要节能和节省运行费用40%左右。另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。3、地源热泵环境效益显著地源热泵的污染物排放，与空气源热泵

7、相比，相当于减少40以上，与电供暖相比，相当于减少70以上，如果结合其它节能措施节能减排会更明显。虽然也采用制冷剂，但比常规空调装置减少25的充灌量；属自含式系统，即该装置能在工厂车间内事先整装密封好，因此，制冷剂泄漏机率大为减少。该装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。4、地源热泵一机多用，应用范围广地源热泵系统可供暖、空调，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；可应用于宾馆、购物商场、家电电脑办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的采暖、空调。5、地源热泵空调系统维护

8、费用低在同等条件下，采用地源热泵系统的建筑物能够减少维护费用。地源热泵非常耐用，它的机械运动部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安装在室内，从而避免了室外的恶劣气候，其地下部分可保证50年，地上部分可保证30年，因此地源热泵是免维护空调，节省了维护费用，使用户的投资在3年左右即可收回热泵热水机组遵循能量守恒定律和热力学第2定律，运用热泵的原理，只需要消耗一小部分的机械功（电能），将处于低温环境（大气或地下水等）下的热量转移到高温环境下的热水器中，去加热制取高温的热水。热泵可以与水泵相比拟，水是不能自发地从低处流向高处，要将低处的水输送到高处，必须用一台水泵，消耗一部分电力，才能将水送到高处的

9、水箱中。同样，根据热力学第二定律，热量也是不能自发地从低温环境向高温环境中转移（传送），而要实现这个目的，必须要有一台机器，消耗一部分机械功（例如电能），才能将低温环境中的热量传送到高温环境中去。这样的机器就称之为热泵。热泵的作用是将空气中或低温水中的热量取出，连同本身所用的电能转变成的热能，一起送到高温环境中去应用。图表 1 热泵热水系统工作原理图资料来源：* 空气源热泵热水机组是当今世界上开拓利用能源最好的设备之一，是继锅炉、燃气热水器、电热水器和太阳能热水器之后的新一代热水制取装置与设备。在全球能源供应日趋紧张的环境下，空气源热泵热水机组凭借其高效节能、环保、安全、舒适、安装便捷等诸多优

10、势，迅速在市场上得到消费者的认可，成为一个节能环保的新兴产业。 空气源热泵热水机组是根据逆卡诺循环原理，凭借特殊的工质来吸收空气中的热能，这种工质吸收热能后变成气体，经过压缩机进行体积上的压缩后变成高温气体，高温气体再和水进行热交换，将自来水加热成为所需要的热水。其优点在于，以极少的电能驱动压缩机把通过传热工质把空气的低温热能吸收进来，经过压缩机压缩后成为高温热能，使得所需要的热水的耗能相比较少，从而达到节能环保的目的。测算，使用空气源热泵热水产品，通常投入1000瓦的能量，用户就可以得到4000瓦以上的热量，热效率达到400%，低于太阳能热水器的综合能耗，而且该产品不向外界释放任何废气、废水

11、、废渣，可以说是一种理想的“绿色技术”，也符合了国家绿色、节能、环保的号召。应该说，空气源热水器代表了未来热水器的发展方向。 不受气候影响，在环境温度为-10-43下均能正常工作，可广泛应用于家庭、酒店、医院、学校、住宅、别墅、洗浴中心、美容院和游泳馆等需要热水的各个领域。每吨热水加热成本比较： 现以加热1吨热水为例，自来水温按15，加热到55，需要40000Kcal的热量 电热水器：40000kcal817kcal/kwh=49.0kwh*0.56元/kwh=27.45元 液化气：40000kcal7560kcal/kg=5.3kg*5.5元/kg=29.15元 天然气：40000kcal6

12、450kcal/m3=6.2m3*2.4元/m3=14.88元 管道煤气：40000kcal2660kcal/m3=15.0m3*1.2元/m3=18元 柴油锅炉：40000kcal8670kcal/kg=4.6kg*4.3元/kg=19.78元 空气能热水器：40000kcal3010kcal/kwh=13.3kwh*0.56元/kwh=7.45元图表 五种能源热水器加热成本对比图资料来源：* 在国外，空气能热泵热水器由于得到各种政策的支持，已经成为市场的宠儿。瑞典政府宣布，到2011年如果用热泵替换燃油和电热系统，政府将奖励每台1.2万到2万瑞典克郎(约合1800美元到3000美元)；澳大

13、利亚对主动购买空气能热泵热水器的消费者给予每台1000澳元的补贴(约占总价的25%)；美国的节能法规定，购置太阳能热水器、空气能热泵热水器等节能设备，居民该项支出额的30%可以抵所得税；法国政府规定，从2006年起，利用可再生能源和特定型号热泵设备的发电系统，其产品可以享受50%的税额减免。有政策的支撑，再加上产品质量过关，海外太阳能空气能热泵热水器市场非常好做，有些国外公司也很愿意在当地销售中国热水泵热水器产品。出口市场是国内热泵热水器销售增长的主要来源之一。目前韩国和中东地区对空气能热泵热水器有较大的需求，主要用于采暖或者泳池加热，因此，国内正在积极开拓海外市场。 空气能热水器发展至今八、

14、九个年头，目前正处于市场培育阶段，从前期技术引进到今天的行业推广，空气能热水器以直线递增的速度大幅发展。行业内资深人士分析当前各大企业市场占有率预测：美的、格力为第一梯队军团，2008美的对外宣称空气源热水器销售额突破1.8亿元人民币，以国内市场居主要阵地，一年前高调表示要实现年销售收入5亿元的美的，也基本接近既定目标。2009年美的空气能热水器的销售收入达到4.0亿元,而2010年美的的目标是7亿,并已取得很好的开始。美的的产销规模比较大，对空气能热水器行业的拉动作用明显。格力在2009年正式进入行业发展，行业人士对其推广力度与效应不置可否，虽然在行业内尚属后辈，但其凭借多年搭建的渠道以及共

15、通资源，可以借力运力有效缩短适应市场周期。格力空气能热水器2009年销售额近1亿元。地源热泵地暖空调是一种既具有夏季制冷功能，又具有冬季供暖功能的设备，实现制冷设备中的蒸发器、冷凝器在制冷/供暖状态的功能互换。 夏季热泵设备内的蒸发器提供冷量，置换出室内的热量通过冷凝器释放到其它环境中，冬季热泵设备的蒸发器（夏季为冷凝器）吸收外界环境中热量，通过冷凝器（夏季为蒸发器）释放到室内。根据冷热源不同分为空气源热泵、地源热泵等。众所周知，太阳能的为地表所吸收，因此地表浅层蕴藏着取不之尽，用之不竭的能量，并且不受地域的限制，无处不在，同样地下水、河流、湖泊中也吸收蕴藏着大量的太阳能。由于其近乎无限且持续

16、恒定的特点，使得地能成为被利用的清洁、可再生的能源。能量不会自己产生，也不会自己消失，只能从一种形式转化成一种形式，或从一个地方转移到另一个地方。地源热泵就起到了能量转移的作用，是太阳能有效的间接利用。地源热泵是一种利用地下浅层的热资源（包括地下水、土壤或地表水等），通过输入少量的高温位能源电能，将低温位能向高温位能转移，以实现既可供热又可制冷,还可以提供生活热水一机多用的高效节能空调系统。地源热泵利用水或其它液体为载体，冬季把地能作为热泵供暖的热源，即把高于环境温度的地能中的热能取出来供给室内采暖，并把冷量储存到地下，以备夏季使用，夏季把地能作为空调的冷源，即把室内的热能取出来释放到低于环境

17、温度的地能中，以备冬季使用，同时通过热回收装置提供生活热水，一套系统替换原来锅炉加空调两套装置或系统。特点绿色环保： 地源热泵利用的是少量电能作为驱动力，汲取蓄存在大地的太阳能取暖，或把来自室内的热量排入大地制冷。是再生资源的转换，不排放任何污染，是清洁能源。研究和实践证明管道不会对自然环境有任何损害。垂直铺设管道用地面积更小，对草坪没有太大的影响。高效节能：地源热泵利用的地下水或土壤温度在15左右，只需要少量电能来实现热交换，因此机组的能效比可达到4.5-6以上，即用1kW的电可以达到4.5-6kW的能量，比传统空调节能4060左右。2-4年即可收回多余投资。一机多用：在供暖和制冷的同时可以

18、提供生活热水，夏季制冷情况下通过热回收附件可以提供免费热水，冬季所消耗的电能比电热水器少很多。个性化强：系统采用微电脑全自动控制，无须专人控制。整个系统采取超低、超高压力保护、超低、超高温度保护和压缩机卸载保护。全部机组没有直接对外散热风扇，不会对儿童造成任意伤害。安全性能高。占地面积小，约为传统空调的三分之一，并且地源热泵系统工作起来非常安静，它将为您提供一个宜人的室内、外环境。运行稳定：地下水或深层土壤温度恒定，因此地源热泵机组不像空气源热泵受外界条件影响，能效比稳定，机组运行稳定。在极端低温条件下，不需要备用热源。方便灵活：与普通空调相比，末端形式多样，夏季既可采用风机盘管制冷还可以用风管送风，冬季还可以与地板采暖连用，舒适性高。你可以非常方便的从采暖工况转换到制冷工况，只需要按一下控制器，根据自己的需求来设定。外部冷热源系统可以采用垂直打井、水平埋管及利用传统意义的冷却塔加锅炉等多种方式。室内不需要大的主机房，可以采用大系统小机组方式，客户根据需要增加设备投入，和主系统连接，降低一次性投资。寿命长久：热泵机组一机多用，冬季供暖，夏季制冷，同时还可提供生活热水（夏季免费）。无室外机，无污染高效节能，比普通中央空调节能50%-60%。不受外界环境变化影响，冬季不需要除霜，保护了压缩机，寿命可长达25年以上。室外埋管部分，按照施工规范施工，可保证50年免修。