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熙元动态
文章来源:郑州熙元空调设备 发布时间:2013-11-10 17:41:21

 地源热泵在国内也被称为地热泵。根据利用地热源的种类和方式不同可以分为以下3类:土壤源热泵或称土壤耦合热泵(GCHP)、地下水热泵(GWHP)、地表水热泵(SWHP)。

(一)土壤源热泵
    土壤源热泵以大地作为热源和热汇,热泵的换热器埋于地下,与大地进行冷热交换。土壤源热泵系统主机通常采用水—水热泵机组或水—气热泵机组。根据地下热交换器的布置形式,主要分为垂直埋管、水平埋管和蛇行埋管3类。
    垂直埋管换热器通常采用的是U型方式,按其埋管深度可分为浅层(< 30

m),中层(30~100 m)和深层(>100 m)3种。埋管深,地下岩土温度比较稳定,钻孔占地面积较少,但相应会带来钻孔、钻孔设备的经费和高承压埋管的造价提高。总的来说,垂直埋管换热器热泵系统优势在于:
(1)占地面积小;
(2)土壤的温度和热特性变化小;
(3)需要的管材最少,泵耗能低;
(4)能效比很高。而劣势主要在于:由于相应的施工设备和施工人员的缺乏,造价偏高。
    水平埋管换热器有单管和多管2种形式。其中单管水平换热器占地面积最大,虽然多管水平埋管换热器占地面积有所减少,但管长应相应增加来补偿相邻管间的热干扰。水平埋管换热器热泵系统由于施工设备广泛使用而且施工人员易找,又加上许多家庭有足够大的施工场地,因此造价就可以减下来。除需要较大场地外,水平埋管换热器系统的劣势还在于:运行性能上不稳定(由于浅层大地的温度和热特性随着季节、降雨以及埋深而变化);泵耗能较高;系统效率降低。
    蛇行埋管换热器比较适用于场地有限又较经济的情况下。虽然挖掘量只有单管水平埋管换热器20%~30%,但是用管量会明显增加。这种方式优缺点类似于水平埋管换热器,所以有的文献将其归入水平埋管换热器。
(二)地下水热泵系统
    在土壤源热泵得到发展以前,欧美国家最常用的地源热泵系统是地下水热泵系统。目前在民用中已经很少使用,主要应用在商业建筑中。最常用的系统形式是采用水—水式板式换热器,一侧走地下水,一侧走热泵机组冷却水。早期的地下水系统采用的是单井系统,即将地下水经过板式换热器后直接排放。这样做,一则浪费地下水资源,二则容易造成地层塌陷,引起地质灾害。于是产生了双井系统,一个井抽水,一个井回灌。地下水热泵系统的优势是造价要比土壤源热泵系统低,另外水井很紧凑,不占什么场地,技术也相对比较成熟,水井承包商也容易找。其劣势就在于:
(1)有些地方法规禁止抽取或回灌地下水;
(2)可供的地下水有限;
(3)如水质不好或打井不合格要注意水处理;
(4)如泵选择过大、控制不良或水井与建筑偏远,泵耗能就会过大。
(三)地表水热泵系统
    地表水热泵系统主要有开路和闭路系统。在寒冷地区,开路系统并不适用,只能采用闭路系统。总的来说,地表水热泵系统具有相对造价低廉、泵耗能低、维修率低以及运行费用少等优点。但是,在公共用的河中,管道或水中的其他设

备容易受到损害。另外,如果湖泊过小或过浅,湖泊的温度会随着室外气候发生较大的变化,这就会产生效率降低、制冷或供热能力降低的后果。

 

 

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