地源热泵中央空调节能技术应用

【前言】地源热泵中央空调节能技术应用由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。1.1属可再生能源利用技术 地源热泵中央空调系统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源（1弘rthEnegry），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...

【摘要】伴随着经济全球化的逐渐深入，社会主义市场经济得到了发展，科学技术得到了创新与提升，人民的生活水平稳步提高，因此，对于物质水平生活与精神文明生活也有了相应的要求。在工作生活中，对于居住环境的质量要求逐渐加大，因此，空调的应用就越来越广泛，对于空调新式技术的研究也成了相关行业研究的重中之重。下面，本文将从地源热泵中央空调的主要特点，地源热泵中央空调的系统组成形式以及地源热泵中央空调节能技术的现阶段应用情况来探讨地源热泵中央空调的节能技术应用这一命题。

【关键词】地源热泵；中央空调；节能技术

前 言：

地源热泵中央空调是指采用节能环保的地源热泵系统，其冷热源采用安装灵活、易于控制的埋管式土壤源的热泵系统。地源热泵中央空调具有运行资金投入少，环保安全，文明生态等许多优势，因此被众多发达国家研发应用，我国正处于社会主义初级阶段，发展还不是很先进，对于能源的依靠还是以煤炭等化工原料为主，对环境污染极大，并且，能源的消耗也非常巨大。

1.地源热泵中央空调系统主要特点

1.1属可再生能源利用技术

地源热泵中央空调系统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源（1弘rthEnegry），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。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能，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，使得地源也成为清洁的可再生能源一种形式。

1.2属经济有效的节能技术

地源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中央空调系统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，地源温度较恒定的特性，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。

1.3环境效益显著

地源热泵中央空调系统的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40%以上，与常规电供暖相比，相当于减少70%以上，如果结合其他节能措施减排会更明显。虽然也采用制冷剂，但比常规空调装置减少25%的充灌量。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。

2.地源热泵中央空调的系统组成形式

2.1系统组成

地源热泵空调系统主要包括三个回路：用户回路、制冷剂回路和地下热交换器回路。地源温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，整个系统的维护费用也较锅炉一制冷机系统大大减少，保证了系统的高效性和经济性。

2.1.1地热换热器环路

由高强度塑料管组成的在地下循环的封闭环路，循环介质为水（或防冻剂溶液）。冬季从周围土壤（地层）吸收热量，夏季向土壤（地层）释放热量，其循环有一台小功率的循环泵来实现。地热换热器的设计是否合理是决定埋管式地源热泵系统运行的可靠性和经济性的关键。要取得合理设计地热换热器基础数据，必须测定现场深层岩土热物性。制约地源热泵系统应用的主要障碍是在地下埋管的投资较高。

2.1.2制冷剂环路

即在热泵机组内部的制冷循环，与空气源热泵相比，只是将空气一制冷剂换热器换成水一制冷剂换热器，其它结构基本相同。

2.1.3室内环路

室内环路在建筑物内和热泵机组之间传递热量，传递热量的主要介质为水，热量（冷量）通过风机盘管释放到房间。

2.2主要形式

地源热泵的地下环路中的介质是水（或防冻剂溶液），根据其供热（冷）介质（承担室内负荷的介质）的组合方式不同，地源热泵主机可分为：水一水系统、水一冷剂系统、水一空气系统热泵。与此相应的空调系统型式主要有三种：

2.2.1水一水系统

水一水系统热泵主机的制冷工况与普通冷水机组的功能相同，即它是空调系统的冷源，为空调系统的末端装置提供冷冻水（二次冷媒）。在供热工况（热泵运行方式），能够为空调系统提供45一55℃的热水。在选用该型主机时，应着重注意两点：一是空调系统供热工况末端装置的选择、设计应与热媒参数相匹配；二是该型主机制冷与供热工况间的转换一般是通过机外二次冷媒水与地热换热器循环水流道切换实现的，因此水系统的设计应满足这一要求。

2.2.2水一冷剂系统

水一冷剂系统热泵主机与冷、热两用的家用分体式空调的工作原理基本相同。不同的

是它利用地热换热器循环水作为热泵制冷工况的冷却水和供热工况的低温热源。家用分体空调中体积庞大、噪声污染严重的室外机被两根循环水管所取代。由该型热泵主机组成的空调系统与风机盘管系统基本相同。只是前者承担室内负荷的是制冷剂，而后者是冷冻（热）水。因此，该型热泵主机的选择、设计、安装与控制可参照风机盘管系统进行。

2.2.3水一空气系统

水一空气系统热泵主机与全空气系统中空调机组的作用相同。不同的是前者自身具备冷、热源，其蒸发器（或冷凝器）相当于空调机组的表冷器（或加热器）。因此，该型热泵主机的热效率高于水一水系统热泵主机。在不需要二次冷（热）媒的情况下，宜优先考虑选用这种主机。该机组的选择设计方法与空调机组的基本相同。应注意的是二者的热媒参数有所不同，在确定加热器（冷凝器）面积时应区别对待。

3.地源热泵中央空调节能技术的现阶段应用状况

地源热泵中央空调节能技术在经济上和生态效益上都具有很高的实用价值。它最早是在欧美国家开始研发和应用，但是由于，当时欧美国家的能源价格较低，因此，地源热泵中央空调节能技术应用并不广泛。但在随后的世界性的经济危机产生后，石油等一次能源，不可再生能源价格上涨价格，这就促使了地源热泵中央空调节能技术的快速发展。在中国，由于我国的科学技术也在不断提升，并且，国家确立了“科学发展观”的政策，因此，就目前来说，我国的地源热泵的发展也相对较快。

总 结：

总而言之，地源热泵中央空调具有着众多的自身优势，比如：节约一次能源，不可再生能源的使用；安全环保，减少对于环境的污染；生态文明，降低空气中二氧化碳的排放量，减缓温室效应；以及资金投入小等优点。但是，由于我国经济发展与科学技术的应用都还处于社会主义初级阶段，一些技术含量高的理论问题还不能完全解决，因此，限制了我国对于地源热泵中央空调的使用。不过，在中国北方，由于四季分明，对地下冷热的需求彼此协调平衡，所以可以广泛应用。以上就是笔者对于地源热泵中央空调节能技术应用的相关理解和分析，也许在行文中存在不足之处，希望在以后的科技发展中相关问题能够得到完善解决。

参考文献：

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[2]范新然；李长远；李佳慧；中国现阶段水源热泵系统及其应用[J]；现代空调；2006年12月

[3]殷平；徐晓辉；张志远；地热泵在中国.现代空调中的应用及技术发展―国内外相关技术对比[J]；现代空调；2010年10月