基本介紹

采用地源熱泵進(jìn)行熱交換的方式，已經(jīng)是非常成熟的施工工藝，只要按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)施工，其穩(wěn)定性已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可。且由于其不受外界氣候的影響，地源熱泵是目前所有空調(diào)系統(tǒng)中運(yùn)行zui為可靠的。地源熱泵系統(tǒng)非常的可靠耐用。一般室外地埋換熱部分壽命為50年，熱泵機(jī)組壽命為15-25年。熱泵主機(jī)系統(tǒng)安裝于室內(nèi)，沒有風(fēng)吹、日曬、雨淋、不用頻繁的清洗，壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于傳統(tǒng)空調(diào)。地源熱泵系統(tǒng)的熱泵機(jī)組常用的有兩種：一種是別墅型渦旋機(jī)組，單機(jī)制冷量為10KW-120KW，需要機(jī)房面積為4-10平米；一種是大型螺桿機(jī)組，單機(jī)制冷量一般都在幾百個(gè)千瓦以上，需安裝在專門的機(jī)房內(nèi)，占用面積為25-60平米，噪音也較大?？傮w來說，地源熱泵機(jī)組占地面積約為傳統(tǒng)*空調(diào)的三分之一地源熱泵一年四季可以為您提供采暖、制冷和生活熱水。

但是針對這個(gè)問題我們提醒客戶注意以下問題：

1、冬季使用熱泵提供熱水，熱水溫度基本正常，但熱泵主機(jī)選配時(shí)需適當(dāng)加大熱負(fù)荷，如果熱泵主機(jī)滿足采暖需求后，單供生活熱水，有“大馬拉小車”的問題，消耗的電能更大；

2、夏天進(jìn)行熱回收的過程，出現(xiàn)的問題是生活熱水溫度低，不能滿足業(yè)主的正常需求，長時(shí)間以土壤中取熱不向土壤中排熱會(huì)造成地下儲(chǔ)熱量不足，時(shí)間久了熱泵能效比可能會(huì)降低；

3、春秋兩季如果用熱泵滿足生活熱水，溫度可達(dá)到要求，但主機(jī)壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)瞬間電流大，耗能也大，且主機(jī)因一點(diǎn)生活熱水頻繁啟動(dòng)，縮短了主機(jī)的使用壽命得不償失；生活熱水可考慮其他方式完成。地源熱泵系統(tǒng)是集成*空調(diào)、家庭采暖和生活熱水三位一體的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，通過對地?zé)豳Y源的免費(fèi)利用實(shí)現(xiàn)低位能量向高位能量的轉(zhuǎn)移，地源熱泵系統(tǒng)不受外在條件干擾，一年365天向用戶提供恒定的室內(nèi)溫度和家庭生活用水，而普通空調(diào)除了受制自然條件外，和地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)相比，能耗十分浩大，那到底地源熱泵有多節(jié)能，可以節(jié)約多少錢呢？

地源熱泵的冷熱源溫度一年四季相對穩(wěn)定，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率要高40-60%，雖然安裝時(shí)成本較高，但對于購房者來說，使用地源熱泵系統(tǒng)還是比較實(shí)惠的，并且該系統(tǒng)可以分戶按照流量來計(jì)費(fèi)。地源熱泵系統(tǒng)不直接消耗煤或燃油、天然氣等，沒有任何的直排物；其次，地源熱泵將室內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下土壤中存放，從源頭上*了熱量向人類賴以生存的空氣中排放；再次，的地源熱泵系統(tǒng)采用非常嚴(yán)格的控制系統(tǒng)，使能量輸出和需求直接對應(yīng)，減少了剩余能量的損耗；第四，的地源熱泵系統(tǒng)，輸出同等量的有用能量，僅僅消耗30-60%的電功率，的一次能源利用率，是地源熱泵系統(tǒng)環(huán)保效果的zui直接原因。一方面，的輸出功率和輸入功率比值，同樣的建筑，您將節(jié)省下一大筆額外的運(yùn)行費(fèi)用；另一方面，“傻瓜操作模式”的運(yùn)行管理，為您節(jié)省下一大筆管理費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用。兩筆費(fèi)用的節(jié)省，使您在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)將您的初投資全部收回。

地源熱泵的安裝成本很高嗎？

初裝費(fèi)用確實(shí)比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)高了多少，主要是鋪設(shè)地管，費(fèi)用貴在設(shè)計(jì)和安裝上，但您每年省下的傳統(tǒng)空調(diào)費(fèi)用支出，會(huì)很快抵消并且高出傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的安裝費(fèi)用，時(shí)間久了，從能源消費(fèi)的節(jié)省上，您便可以很快收回投資，同時(shí)，系統(tǒng)接近于免維護(hù)和維修，不僅節(jié)省開支，還能使您的房產(chǎn)增值。就算熱泵出現(xiàn)故障，只要不停電，室內(nèi)側(cè)循環(huán)泵在工作，采暖管道內(nèi)水一直在流動(dòng)，就不會(huì)使室內(nèi)的風(fēng)機(jī)盤管或地暖凍壞，室外地埋系統(tǒng)沒有凍壞的可能，安裝公司和熱泵主機(jī)廠家如果是負(fù)責(zé)任的公司，會(huì)在兩個(gè)小時(shí)內(nèi)趕到現(xiàn)場處理。小的配件當(dāng)時(shí)就能更換，小故障當(dāng)時(shí)就能解決，像壓縮機(jī)等主要配件出現(xiàn)故障的幾率等于0。（主機(jī)停止運(yùn)行會(huì)造成，板式換熱器凍壞造成壓縮機(jī)進(jìn)水，出現(xiàn)故障，此類情況較多）

埋管水溫：

1、熱泵機(jī)組夏季向末端系統(tǒng)供冷水，設(shè)計(jì)供回水溫度為7—12℃，與普通冷水機(jī)組相同。地埋管中循環(huán)水進(jìn)入U(xiǎn)管的zui高溫度應(yīng) <37℃，與冷卻塔進(jìn)水溫度相同。地源熱泵系統(tǒng)是一種*的節(jié)能、無任何污染的采暖空調(diào)方式，2003年國家將地源熱泵技術(shù)列為建筑節(jié)能新技術(shù)成果大力推廣［2］。

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)主要包括兩大部分：一是建筑物內(nèi)的水環(huán)路空調(diào)系統(tǒng)；二是地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的地下部分，即地下耦合熱泵系統(tǒng)的地下熱交換器。地表向下30～130米左右，一年四季的溫度是相對恒定的，一般在15℃左右，地源熱泵地下?lián)Q熱器經(jīng)過與地下?lián)Q熱后，可提供16~18℃的高溫冷凍水，可直接作為輻射供冷末端的冷源，在供冷季中期及后期，地下溫度逐漸升高，在溫度高于18℃后，地下?lián)Q熱器不能直接為輻射供冷末端提供冷源，此時(shí)需要啟動(dòng)地源熱泵機(jī)組，地下?lián)Q熱器提供的冷卻水作為熱泵機(jī)組的冷源，熱泵機(jī)組為輻射末端提供冷凍水，冷凍水與冷卻水溫差小，熱泵可運(yùn)行。地下?lián)Q熱器同時(shí)為除濕機(jī)提供冷卻水。

2、熱泵機(jī)組冬季向末端系統(tǒng)供水溫度與常規(guī)空調(diào)不同，在滿足供熱條件下，應(yīng)盡量減低供熱水溫度，這樣可改善熱泵機(jī)組運(yùn)行工況、減小壓縮比、提高cop值，并降低能耗。 地埋管中循環(huán)水冬季進(jìn)水溫度，以水不凍結(jié)并留安全余地為好，可取3—4℃。當(dāng)然為了使地埋管換熱器獲得更多熱量，可加大循環(huán)水與大地間溫差傳熱，然而大地的溫度是不變的，因此只有將循環(huán)水溫降至0℃以下，為此循環(huán)水必須使用防凍液，如乙二醇溶液或食鹽水。但這樣會(huì)提高工程造價(jià)、增加對設(shè)備的腐蝕。在嚴(yán)寒地區(qū)不得不這樣做，而在華北地區(qū)的工程中用水就可滿足要求，不一定要加防凍液。地溫是恒定值，可通過測井實(shí)測。有關(guān)資料介紹某地地下約100米的地溫是當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁丶?℃左右。天津市年平均氣溫是12.2℃，實(shí)測天津市地下約100米的地溫約為16℃，基本符合以上規(guī)律。地埋管取能方式是利用深埋在地下的閉式循環(huán)水管路系統(tǒng)與地層巖土進(jìn)行換熱，換熱后的循環(huán)水將能量傳給水源熱泵主機(jī)，實(shí)現(xiàn)能量供給。通常也稱這個(gè)系統(tǒng)為：“閉式地源熱泵系統(tǒng)”或“地耦合地源熱泵系統(tǒng)”；埋在地下的封閉循環(huán)管路稱為“地?zé)釗Q熱器”，它的形式有兩種：水平埋管、豎直埋管。水平埋管是在地面挖出1-2米深的溝，每個(gè)溝內(nèi)埋設(shè)2、4或者6根塑料管，并連形成封閉網(wǎng)狀系統(tǒng)；豎直埋管是在地層中鉆直徑為0.1—0.15米的鉆孔，鉆深30—150米，在每個(gè)孔中設(shè)置一組或兩組U型塑料管并用灌漿材料灌實(shí)，再整個(gè)連成封閉網(wǎng)狀系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)需要在室外打井埋管，從而與地下?lián)Q熱實(shí)現(xiàn)為室內(nèi)制冷供熱。不少別墅業(yè)主在選擇安裝地源熱泵之前，對室外打井部分有一些疑問和誤解。新宜能整理了一些常見問答分享給大家。

地源熱泵打井工程動(dòng)靜大不大，會(huì)不會(huì)污染地下水？

這里其實(shí)存在概念上的誤會(huì)。所謂地源熱泵打井，其實(shí)就是鉆孔，孔不大的，一般鉆頭直徑13公分，鉆出來的孔徑15公分，孔與孔間距3~4米。之后在孔內(nèi)垂直放入換熱管，管內(nèi)是密閉的循環(huán)水，與地下進(jìn)行熱量交換。打井位置一般都在別墅花園里，使用的設(shè)備并不大型，不會(huì)影響到鄰居。地源熱泵不直接利用地下水，所以不會(huì)造成地下水的污染。

地源熱泵長期換熱會(huì)不會(huì)影響打井處的地下溫度？會(huì)不會(huì)影響上面種植的花草的生長？

有些業(yè)主會(huì)擔(dān)心地源熱泵通過土壤交換，長期從地下取走熱量或冷量，會(huì)導(dǎo)致地下溫度的變化，從而出現(xiàn)熱不平衡。但其實(shí)別墅地源熱泵都是小項(xiàng)目，鉆井面積不大，而地下層類似*大海一樣是活動(dòng)的，地下?lián)Q熱很快就自動(dòng)熱平衡。在北歐，地源熱泵已經(jīng)推行了幾十年了，長年從地下取走熱量，到現(xiàn)在也沒有出現(xiàn)熱平衡問題。因此，這些擔(dān)心是沒有必要的。新宜能進(jìn)行地源熱泵打井回填后，還是可以正常種花種草，一點(diǎn)都看不出來，花草的生長也不會(huì)受到影響。

地源熱泵打井越多，空調(diào)地暖的效果越好？

別墅地源熱泵打井越多，效果并不一定越好。其實(shí)，少了和多了都不好。打井少了，采暖制冷換熱效果不足，用起來舒適度不夠；打井多了，初始成本就高，系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用也高，不節(jié)能。

地源熱泵打井?dāng)?shù)目應(yīng)該根據(jù)別墅建筑的冷熱負(fù)荷計(jì)算出地埋管的數(shù)量，并留適當(dāng)?shù)挠嗔?。新宜能多年專注別墅地源熱泵工程，根據(jù)新宜能多年的施工經(jīng)驗(yàn)，每30㎡的使用面積，約需打1口井（井深80~100米，井間距3~4米），例如一棟空調(diào)和地暖的使用面積大概都是300㎡的別墅，需打井10口左右。

地源熱泵打井越深，空調(diào)地暖的效果越好？

別墅地源熱泵系統(tǒng)空調(diào)地暖的效果，和打井的深度沒有的關(guān)系，只要地埋管能夠保證地源熱泵主機(jī)換熱效果就行。

地源熱泵安裝公司會(huì)根據(jù)業(yè)主家地源熱泵主機(jī)的冷熱負(fù)荷，計(jì)算出所需要的打井總米數(shù)，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況，給出具體的打井?dāng)?shù)量及打井深度。地源熱泵制冷供熱需求越大，就需要打更多更深的井來滿足換熱。

江浙滬地區(qū)，打井深度一般在80~100米之間，再往下打地溫變化不大，從換熱效果上來說并沒與太大意義，而且地質(zhì)條件不一定合適，可能大大增加施工難度，從施工成本以及施工可行性等方面綜合考慮，建議打井深度80~100米。技術(shù)要點(diǎn)

A、采用這種方式，要根據(jù)項(xiàng)目所在地水文地質(zhì)的實(shí)際情況確定適宜的水井深度，開鑿試驗(yàn)井，再根據(jù)試驗(yàn)井的單井出水量、項(xiàng)目設(shè)計(jì)總需水量確定出水井?dāng)?shù)量。為保證井水的循環(huán)再生利用效果，根據(jù)試驗(yàn)井的含水層狀況，出水井要配置適當(dāng)數(shù)量的回水井，輔以異層抽灌、加壓回灌、真空回灌、單井回灌等措施，確保井水長期可靠地回灌。地?zé)崴侵杆疃仍?000米以下、溫度在40℃--90℃的溫泉水。地?zé)崴Ｓ脕碇苯庸┡?，尾水排走時(shí)水溫仍然在30--35℃左右。為了有效利用低溫尾水，使用水源熱泵技術(shù)提取利用其中的熱能，根據(jù)供暖系統(tǒng)的需要制取出水溫在45—80℃的取暖用水，在原有水量條件下，供暖面積可大大增加。

B、根據(jù)當(dāng)?shù)氐貙訕?gòu)造情況以及地下水的流動(dòng)特性，合理選擇井間距。間距太近，可能會(huì)造成地下串水或溫度場的相互影響，使得出水水溫來不及恢復(fù)，不能長時(shí)間滿足系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)；間距太遠(yuǎn)，可能造成場地不夠或回灌速度太慢等情況。具體設(shè)計(jì)也要根據(jù)試驗(yàn)井的含水層狀況確定。

C、嚴(yán)格把握水井施工質(zhì)量，絕不能等同于一般灌溉井的施工。水井施工工藝必須保證出水量、回灌量達(dá)到項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求，保證含砂量小于十萬分之一。

D、井水管網(wǎng)采用雙管制，便于水井的功能替換，自動(dòng)洗井等。

E、如果當(dāng)?shù)氐叵滤畬佥^強(qiáng)酸堿腐蝕性，要增加換熱裝置，地下水不直接進(jìn)主機(jī)和機(jī)房管線，或采用或采用海水型機(jī)組。

地表水水源的取能方式

海水取能方式

1、基本介紹

該取能方式特別適合濱海城市、旅游觀光點(diǎn)、濱海酒店、海島邊防站等項(xiàng)目。海水取能方式的原理和井水取能方式的原理相同，只是這里用海水代替了井水。這種方式需要直接抽取海水，采用海水性水源熱泵機(jī)組進(jìn)行換熱。

2、技術(shù)要點(diǎn)

A、海水同時(shí)具有化學(xué)腐蝕性和生物腐蝕性。海水的抽取、輸送都要采取防腐蝕水泵、管道（一般可采用合適塑料管）。

B、充分進(jìn)行海水處理。不僅要進(jìn)行除砂處理，還要進(jìn)行防垢處理、生物滅殺處理等。

C、根據(jù)現(xiàn)場情況合理設(shè)計(jì)取水安裝方案。要便于安裝、檢修，要保證取水口處的海水深度，要考慮到海浪的沖擊，要考慮到潮位變化。

D、掌握準(zhǔn)確的海水冬夏溫度變化的數(shù)據(jù)，計(jì)算正確的海水需用量。

E、我國海岸線綿長，不同地區(qū)的水溫、岸邊情況區(qū)別較大，需個(gè)別特殊設(shè)計(jì)。根據(jù)海水在冬夏季節(jié)實(shí)際溫度，充分考慮主機(jī)的相應(yīng)工況表現(xiàn)，正確選配機(jī)組設(shè)備。

埋管方式

1、水平埋管

水平埋管主要有單溝單管、單溝雙管、單溝二層雙管、單溝二層四管、單溝二層六管等形式，由于多層埋管的下層管處于一個(gè)較穩(wěn)定的溫度場，換熱效率好于單層，而且占地面積較少，因此應(yīng)用多層管的較多。（單層管深度1.2～2.0m，雙層管1.6～2.4m）

近年來國外又新開發(fā)了兩種水平埋管形式，一種是扁平曲線狀管，另一種是螺旋狀管。它們的優(yōu)點(diǎn)是使地溝長度縮短，而可埋設(shè)的管子長度增加。

2 、垂直埋管

根據(jù)埋管形式的不同，一般有單U 形管，雙U 形管，套管式管，小直徑螺旋盤管和大直徑螺旋盤管，立式柱狀管、蜘蛛狀管等形式；按埋設(shè)深度不同分為淺埋（≤30m）、中埋（31～80m）和深埋（>80m）。

1）U 形管型：是在鉆孔的管井內(nèi)安裝U 形管，一般管井直徑為100～150mm，井深10~200m，U 形管徑一般在φ50mm 以下。

2）套管式換熱器：的外管直徑一般為100～200mm，內(nèi)管為φ15～φ25ｍｍ。其換熱效率較U 形管提高16.7%。缺點(diǎn)：⑴下管比較困難，初投資比U 形管高。⑵在套管端部與內(nèi)管進(jìn)、出水連接處不好處理，易泄漏，因此適用于深度≤30m 的豎埋直管，對中埋采用此種形式宜慎重。