浅析地源热泵供热制冷节能环保系统应用技术

　　1 地源热泵系统的定义

　　地源热泵系统是随着全球性的能源危机和环境问题的出现而逐渐兴起的一项热泵技术，主要是运用热泵从浅层地能中(土壤、地下水或地表水)吸取大量的低温位热量(或冷量)，通过热泵系统循环把吸取的热量从低温位提升到高温位，为用户提供冬季供暖、夏季制冷空调、全年热水供应或制冷空调和热水联供。它只需消耗少量的高品位能源(如电能)，就能获得高于输入能量数倍的热能效果，它是一种高效、环保、节能的温控系统。属于经济效益、社会效益和生态效益显著的社会公益技术。被称为二十一世纪的“绿色空调技术”。

　　2 地源热泵系统的一般形式

　　地源热泵系统，由热泵机组、浅层地热能热交换器、空调系统和控制系统等组成，有埋地管系统、地表水系统和地下水系统三种形式。埋地管系统有垂直埋管、水平埋管和螺纹盘管等多种形式。(见图 1)。

　　3 地源热泵供热制冷系统适用范围

　　3.1 地源热泵系统可根据土壤和气候的实际，由土壤换热器(同时可灵活组合冷却塔、太阳能集热器)与热泵机组、控制系统构成集制冷、制热水、采暖于一体的多功能系统。

　　3.2系统可实现空调制冷和制热水冷热联供，空调供冷季节系统能效比达1：7 以上;代替电热锅炉制热水，节约能源费用 70%以上;代替燃油热水锅炉制热水，节约能源费用60%以上;与太阳能+电锅炉制热水相比，节约能源费用 30%以上;与空气源热泵制热水相比，节约能源费用30% 以上;空调供暖节省能耗费用40～60%(按油价格对比)。

　　3.3适用于冬季室外最低气温高于-10℃地区的宾馆、学校、居民小区、办公大楼、度假村、桑拿浴场、部队、医院等场所的热水供应及冷暖空调;温控养殖、种植业;各种中低温烘干场合。

　　4 实际应用情况

　　地源热泵供热制冷节能环保系统应用技术在国外已推广50 多年，技术成熟，普及程度高，效果显著，我国引进已有20 多年。据统计，国内 5000m2以上建筑应用地源热泵系统约3000 项，总使用面积超过5000 万平方米。我区已有山东建筑大学研究生公寓、黄台大酒店等30 多个项目应用这种技术，从这些项目的使用情况看，可节约电费30% 以上，效果十分明显。

　　5 济南地表水资源

　　山东夏季雨水充足，冬季干旱少雨，但济南市地表水丰富;大多数城镇地下水位较高，富水土壤比例大，为土壤源和地表水式地源热泵系统应用提供了得天独厚的条件，一般富水土壤换热井20～30 米，换热效果就很明显。部分地区10 口垂直U型管土壤换热井就可获得约20 千瓦的热量(或冷量)，地源热泵机组制热水工况的能效比可达4.5 以上。