夏热冬冷地区太阳能辅助地源热泵供热的应用研究

地源热泵工作原理 供暖、制冷

地源热泵工作原理地源热泵原理图 舒适100网2010-7-9 12:00:38 .shushi100. 地源热泵是一种绿色技术，地源热泵工作原理是利用地热资源将低位能量转化成高位能量从而达到节能的目的，地源热泵能效比一般可以达到5以上，比普通的中央空调要节能40%以上，目前我国也在大力倡导地源热泵中央空调系统，很多专家认为，地源热泵将是中央空调的未来和趋势。 地源热泵为什么如此节能呢，这要从地源热泵工作原理说起，地源热泵主要是利用了地能和水能，和太阳能一样，他们都是免费可再生能源。下面我们通过地源热泵原理图为大家详细介绍一下地源热泵工作原理，看看地源热泵是如何节能的。 地源热泵原理简述 作为自然现象，正如水由高处流向低处那样，热量也总是从高温流向低温，用著名的热力学第二定律准确表述：“热量不可能自发由低温传递到高温”。但人们可以创造机器，如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样，采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以地源热泵实质上是一种热量提升装置，它本身消耗一部分能量，把环境介质中贮存的能量加以挖掘，提高温位进行利用，而整个热泵装置所消耗的功仅为供热量的三分之一或更低，这就是地源热泵节能的原理。

地源热泵原理图 地源热泵工作原理 地源热泵系统是从常温土壤或地表水（地下水），冬季从地下提取热量，夏季把建筑的热量又存入地下，从而解决冬夏两季采暖和空调的冷热源。 夏季通过机组将房间的热量转移到地下，对房间进行降温，同时储存热量，以备冬用。冬季通过热泵将土壤中的热量转移到房间，对房间进行供暖，同时储存冷量，以备夏用，土壤提供了一个很好的免费能量存贮源泉，这样就实现了能量的季节转换。 地源热泵原理图

夏热冬冷地区城市供热路径的选择

【摘要】夏热冬冷地区中需要进行采暖的城市大部分在南方，而南方城市供暖志在必行，但若采取北方地区的集中式供暖方式，由于以热电联产为基础的城市集中供热系统复杂，投资巨大，即使在北方都不能取得好的经济效益，何况南方供热时间短，更不能不能取得较好的经济收益。如果在南方发展以热电联产为基础的城市集中供热，则不能收回供热投资，热电联产的单发电运行是极其不合算的。基于南方地区环境气候以及建筑特征方面考虑，在南方地区进行热泵供热是最合理的城市供热路径选择 【Abstract】In the hot summer and cold winter area is in need of heating of the city most in the South. And the south city heating needed. If adopt centralized heating region in the North. Due to the heat and power cogeneration based citycentralized heating system is complex.The huge investment, Achieved good economic benefits are not even in the North. Besides the southern heating time is short, but can notcannot achieve good economic returns. If the central heating in the south city with thedevelopment of cogeneration based, it can not recover the heating investment. Single generating operation of cogeneration is veryuneconomical. Based on the environmental climate of the South and architectural characteristics into consideration, Heat pump heating in the southern region is the most reasonable path selection of city heating 【Key word】City heat supply path 、The central heating system、Heat pump heating、Decentralized heating

地源热泵节能技术论文

地源热泵节能技术论文 为了缓解全球能源短缺问题，建筑采暖行业开始引入地下水地源热泵技术，期望能利用该技术所具备的节能。—了地源热泵节能技术，有的亲可以来阅读一下！ 地源热泵节能分析 摘要：利用土壤、地表水和地下水等地表浅层的地源热泵，是夏季制冷以及冬季供暖的空调系统，相对比传统的空调系统地源热泵供暖空调技术因全年恒定的地源温度，所以其有较高的运行效率。地源热泵的经济竞争性还是有待考究的。文章首先对地源热泵技术的概念进行了描述，分析了地源热泵供暖空调技术的现状，阐述的地源热泵技术的优点，同时分析了地源热泵技术在国内发展中存在的障碍。 关键词：地源热泵;节能;分析 ：TE08： A

为了缓解全球能源短缺问题，建筑采暖行业开始引入地下水地源热泵技术，期望能利用该技术所具备的节能。环保性能有效降低能源损耗，实现建筑暖通节能，为建筑节能做出贡献，为了更深入的了解地下水地源热泵系统特性，笔者现结合地下水地源热泵技术特点，对该技术在建筑暖通工程施工中的应用作详细探讨。 一、地源热泵原理与组成 随着经济的发展和生活水平的提高，公共建筑和住宅的供热和空调己成为普遍的需求。在发达国家中，建筑能源耗费量大约占总能耗的三分之一，其中供热和空调的能耗可占到建筑能耗的65%。在全球能源形势日趋紧张的今天，空调节能变得尤其重要。而且大量燃烧矿物燃料所产生的环境问题也己成为各国政府和公众关注的焦点。因此，除了集中供热以外，急需发展其他的替代供热方式。地源热泵就是能有效节省能源、减少大气污染的供热和空调新技术。地源热泵是利用大地“土壤、地表、地下水”作为热源。地源热泵系统一般由地热能交换系统、水源热泵机房系统和建筑内末端散热系统三部分组成。其中，地热能交换系统可以说是地源热泵与其它传统中央空调系统唯一和最大的区别。 二、地源热泵技术的概念及现状 地源热泵技术是指使用地下的岩石作为稳定的蓄热体，将地下浅层热资源，通过少量的高位能源，将低品位能源向高品位能转移，以实现冬

太阳能补热地源热泵系统的计算

太阳能放置位置包括：（1）、30号楼楼顶（面积约400m2），楼高51m；（2）、后期30号楼前有车棚，顶部可放置，车库楼高2米，（3）、机房屋顶，机房楼高约6米。三块地方总面积可以满足1000m2的要求。

1.4.4 太阳能辅助热源计算 （1）太阳能资源分析 太阳能资源是用不枯竭的清洁可再生能源，是人类可期待的、最有希望的能源之一。我国幅员辽阔，有着丰富的太阳能资源，如下是我国太阳能资源分布图： 本项目地点位于山东省、临沂市。地理坐标为：北纬34°22′，东经117°24′。根据国家气象中心2001年公布的《中国气象辐射资料全册》公布的数据，具体参数如下：

（2）辅热与补热工作原理介绍 春夏秋补热工作原理 春夏秋三季，关闭阀门V2，V3，开启阀门V1。运行太阳能循环水泵1，使集水箱内水被太阳能集热器加热。当集水箱内水温达到65℃后，运行板式换热器一次水泵2和源侧水泵5，对土壤进行补热；当集水箱内水温低于25℃后，停止板式换热器一次水泵2和源侧水泵5，停止补热。 （3）补热定量计算 春夏秋日平均太阳辐射强度为15.759 MJ/m2。 太阳能集热器的平均集热效率，根据经验取值取0.25～0.50，取0.48。 A 太阳能集热板选型 按照民用太阳能设计规范中规定，直接系统集热器总面积按下式计算，在本项目中设太阳能在春夏秋三季内补充地埋部分所需的热量，考虑室外地埋换热器在设计过程中亦考虑了热平衡措施，太阳能补热仅需作为辅助措施，本方案中按总吸热量1084200 kW?h（3903120 MJ）的50%进行配置，则： A c =Q w f/ (nJ tηcd) 式中：A c——直接式系统集热器采光面积； Q w——年累计吸热量，MJ； n ——年累计吸热天数，本方案为120天。 J t——当地集热器采光面上年平均日太阳辐照量，15.759MJ/㎡?d；

地源热泵在解决农村采暖问题中大显身手

地源热泵在解决农村采暖问题中大显身手 2009-3-14 农村冬季采暖现状的分析 冬季采暖的方式从某种意义上来说,可以认为是衡量居民生活质量高低的标准之一。对于生活在农村的居民来说,采暖的投入是占了家庭支出中比例较大的一部分。在何谓新农村建设的解释中，新房舍是“五新”之一，那新房舍的采暖及选择什么样的能源实现供暖也就必然成为了一个重要的现实问题。 北京英沣特能源技术有限公司总经理庄永卫在接受记者采访时说，他们公司曾对农村采暖市场进行过一些调研,在总结调研结果时他们认为，目前，我国农村广大地区居民的采暖形式还是比较落后，以燃煤为主，甚至一些地区仍然烧柴。因为目前适合农村选用的新型采暖技术不多，有相当一部分农民家中选用燃煤的土制采暖炉采暖（土暖气），甚至很多地区仍靠小煤炉、火炕等取暖。 北京市科委的一份调查报告也说明了此情况：2006年，北京市科委在北京市10个远郊区县组织开展了农村能源调研工作，共走访1000户农民家庭，获得有效调研问卷900余份，初步摸清了农村能源利用的“家底”。 调研结果显示：北京农村居民家庭能源消费基本上完成由初级能源向商品能源的转化。农村家庭平均年用煤2.9吨，用电920kW?h ，液化气3~4罐。在家庭总能源消费中，煤炭占74%，电力占13%，液化气占8%，秸秆等生物质能源仅占5%。农村居民家庭能源消费2.9吨煤中用于采暖的达到2.3吨，比例接近80%。按照热量折算，家庭能源消费中的60%左右用于冬季采暖，78%的家庭认为采暖负担重。北京10个远郊区县农业户籍家庭年总燃煤量高达300万吨（折标煤215万吨），用于采暖240万吨（折标煤170万吨、CO2445万吨、SO21.45万吨、NOx1.26万吨）。 通过以上调查报告中数据分析看出：在北京近郊的农村家庭尚如此，在边远地区和经济不发达地区的农村里，居民采暖问题更是迫切需要改变的。由此，我们认为，解决农村的采暖问题应是新农村建设中能源问题的重点方向。 地源热泵技术在农村推广应用的瓶颈

夏热冬冷地区住宅采暖空调模式研究

项目编 号： 申报类 别： 指南代 码： 科技项目计划设计任务书 （研究内容部分） 项目名称:夏热冬冷地区住宅建筑采暖空调模式研究 起止年 月:2009年1月至2009年 12月

一、立项依据 1、本项目研究领域科技创新发展概况和发展趋势、存在问题分析； 随着经济的发展和生活水平的提高，人们对居住条件的要求愈来愈趋向舒适和优稚。住宅的采暖与空调做为保障居住质量不可缺少的因素之一正处在迅速发展的阶段。 随着我国国民经济的迅速发展，能源和环境问题口益尖锐，城市化的迅速发展和人们生活水平的提高，建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大，在发达国家已达到40%，建筑能耗主要要包括建筑物在采暖、通风、空调、照明、电器和热水供应等需求方面的能耗，用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30~50%，且在逐年上升。为了维持建筑物内部空调环境适宜的温湿度，现代建筑中通常采用设置暖通空调系统来保证这需求，而所消耗的能量即为暖通空调系统的能耗。 目前已有的一些主要住宅采暖空调方式有：家用电空调、电暖器、热超导快速加热器、家用电锅炉、家用中央空调、电热膜辐射采暖、燃煤(气)锅炉集中供暖、燃气低温热水辐射采暖、燃气暖风机、燃气红外取暖器、壁炉等。下面对几种采暖方式进行简要的介绍。 1.1 燃气采暖 燃气采暖主要利用天然气(液化石油气、人工煤气等)进行采暖，可分为直接采暖和间接采暖。 1.1.1 直接采暖 目前，直接采暖主要有燃气暖风机、燃气壁炉、燃气红外取暖器、燃气辐射采暖炉等。其中辐射采暖炉是通过室外空气燃烧、同时将废气排到室外，其它方式是利用燃气直接燃烧排放，进行辐射采暖。所有燃气采暖设备均带有自动保护装置，当设备出现不慎倾倒、火焰异常、电路故障、房间氧含量<18%等情况时能够自动关闭。 1.1.2 间接采暖 此种采暖是利用燃气壁挂炉或热水炉产生低温热水(温度＜65℃)，通过水管换热，进行地板辐射采暖和散热器(片)采暖，该系统能同时满足供暖和生活热水的需求。 1.2 电采暖 1.2.1 家用电空调 中国南方地区由于历史习惯，居民住宅中无须预先设置采暖设施，一般采用家用电空调取暖。 1.2.2 家庭中央空调 家庭中央空调系统具有室外机数量少，室内机与装潢协调配合，装

太阳能辅助供暖的地源热泵经济性分析 艾衍科

太阳能辅助供暖的地源热泵经济性分析艾衍科 发表时间：2018-05-21T15:58:16.423Z 来源：《基层建设》2018年第5期作者：艾衍科[导读] 摘要：近年来，太阳能辅助供暖的地源热泵经济性问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。 山东滨州鑫诚热力有限公司山东滨州 256600 摘要：近年来，太阳能辅助供暖的地源热泵经济性问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了太阳能辅助热源热泵系统的可行性，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就实际案例展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。 关键词：太阳能辅助供暖；地源热泵；经济性；分析 1前言 作为一项实际要求较高的实践性工作，太阳能辅助供暖的地源热泵经济性的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对太阳能辅助供暖地源热泵经济性的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。 2概述 随着全球工业迅速崛起，经济发展十分迅速，城市化进程日益加快使得能源消耗增涨迅速，在许多国家，能源危机日益凸显。目前应用较多的矿物能源是石油、天然气和煤炭，核裂变能也在逐渐开发研究中。矿物能源推动了世界经济的发展，但其带来的环境问题却越发严重，节能减排已经是所有人都将重视的一个话题。 地源热泵系统是利用浅层地能进行供熱和制冷的一种新型能源利用技术。该系统利用地下土壤或地下水体中蕴藏的巨大蓄热或蓄冷能力，冬季：地源热泵系统将室内冷量转移至地下，同时将热量送至室内；夏季：再把室内热量转移至地下，同时再把冷量送至室内。一个年度形成一个冷热循环，实现绿色建筑的功能。 地源热泵系统具有高效节能，无环境污染，维护费用低，使用寿命长等优点；但在北方地区，如果长期使用地源热泵系统会使地下温度场得不到有效的恢复，造成地下土壤热不平衡的问题。 太阳能供热系统指利用太阳能集热器，收集太阳辐射能实现平时供热水或冬季供暖的系统。它具有节能环保，使用安全，不占空间等优点；但太阳能同时具有分散性，不稳定性和效率低等缺点。 3太阳能辅助热源热泵系统的可行性探讨 3.1太阳能作为辅助热源的可行性 我国每年接受的太阳能辐射量如果核算成煤的话差不多需要24000亿吨的煤，此外，我国整体太阳能分布比较平均。量足且均匀的特点就在大方向上确保了太阳能作为辅助热源的可行性。不过，我国在太阳能利用中也存在着缺点：能流密度低以及易受到各种因素的影响。 3.2太阳能作为辅助热源的必要性 举例来说：在我国的北方，由于冬季热负荷很大，如果系统以热负荷为目的的话，这个时候完全使用地源热泵供暖就会导致成本非常高，而产生的效率却比较低下，长期运行这种系统的话还会导致大地温度的下降。除了以上问题以外，由于这种系统COP值较低，所以会有很多设计的要求无法实现。 3.2.1并联式系统 并联式系统是把太阳能供热系统和地源热泵系统交替进行供热，在太阳能集热器收集的热量过多的时候可以把这些多余的热量转移到地下进行储存，通过这一方式提高了地热恢复的速度。另一方面，在阴天或者夜间等太阳能不能够满足供暖需求的时候可以使用地热进行供热。 一般来说这种系统使用主要是在地下水温度不低于15℃的地方，地热主要起到供热作用，而太阳能起辅助作用。在地热的存储中，我们的原则是夏热冬用、冬冷夏用。 3.2.2串联式系统 串联式系统中，太阳能集热器所收集的热量不像并联式系统一样存储于地下，而是将其存储于蓄热的水箱中，然后水箱中的热水经过换热的方法提升进到蒸发器入口介质的温度，最终保证系统的COP值。在这种系统中，冬天由于太阳能较弱，我们可以使用集热器所串接的蒸发器作为辅助热源。 3.2.3混联式系统 在这种系统中，太阳能集热器与地源热泵连接方式有很多种，举例来说：地源热泵可以有两个蒸发器，一个可以用于连接太阳能集热器，而另一个把空气源作为热源，这种方式可以有效地提升整个系统的COP值。在蓄水箱温度不低于25℃的时候，可以不间断地为建筑供暖，进而保证了电能的节约。 4案例分析 本文以某地区某层高为3.0m，建筑面积为207的工程为例。在最冷月即1月份中选择典型2天连续测得，室外逐时平均温度为-19.5，室外逐时平均热负荷为12.5kw，其中最大热负荷为14.8kw，日照时间内的南向平均辐射强度为374.1。该地区冬季室内供暖设计温度为20。如图1，图2。

地源热泵系统与传统供热对比分析

一、什么是地源热泵 我们先来简单的认识一下什么的地源热泵，地源热泵是利用浅层地能进行供热制冷的新型能源利用技术，是热泵的一种，热泵是利用卡诺循环和逆卡诺循环原理转移冷量和热量的设备。地源热泵通常是指能转移地下土壤中热量或者冷量到所需要的地方。通常热泵都是用来做为空调制冷或者采暖用的。地源热泵还利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力，冬季地源把热量从地下土壤中转移到建筑物内，夏季再把地下的冷量转移到建筑物内，一个年度形成一个冷热循环。 二、一般比较： 地源热泵中央空调和传统中央空调相比，最大的特点就在于它的节能性，这也是很多用户不顾高额初投资选择地源热泵中央空调的原因，地源热泵除了节能外，还有很多的优点，我们可以通过与传统中央空调的对比来分析地源热泵到底具有哪些优势，为什么如此深受用户青睐。 地源热泵中央空调与传统中央空调对比：环境保护 从土壤源热泵的整个运行原理来看，土壤源热泵系统实际是真正意义的绿色环保空调，不管是冬季还是夏季的运行，都不会对建筑外大气环境造成不良影响。而普通中央空调系统，将废热气或水蒸气排向室外环境，无一例外的都对环境造成了极大的污染。以地球表 面浅层地热资源作为冷热源，利用清洁的、近乎无限可再生的能源，符合可持续发展的战略要求。地源热泵中央空调与传统中央空调对比：运行效率 对于普通中央空调系统，不管是采用风冷热泵机组还是采用冷却塔的冷水机组，无一例外的要受外界天气条件的限制，即空调区越需要供冷或供热时，主机的供冷量或供热量就越不足，即运行效率下降，这在夏热冬冷地区的使用就受到了影响。而土壤源热泵机组与外界的换热是通过大地，而大地的温度很稳定，不受外界空气的变化而影响运行效率，因此，土壤源热泵的运行效率是最高的。 地源热泵中央空调与传统中央空调对比：经济方面 地源热泵系统还可以集采暖、空调制冷和提供生活热水于一体。一套热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水加热的三套装置或系统，从而减少使用成本，十分经济。 地源热泵中央空调与传统中央空调对比：运行费用 地源热泵系统在运行中的节能特点也是显而易见的：通常地源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量，其制冷、制热系数可达4以上，与传统的空气源热泵相比，要高出40%，其运行费用为普通中央空调的50%～60%。达到相同的制冷制热效率，土壤源热泵主机的输入功率较小，即为业主提供了较低运行费的空调系统，在全年时间使用空调的场所，这种效果尤为明显。锅炉只能将70%～90%的燃料内能为热量，因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省约二分之一的能量。 地源热泵中央空调与传统中央空调对比：主机设置 对于普通中央空调系统，若设置风冷热泵机组进行冷热空调，则风冷热泵主机的设置必须要与外界通风良好，要么设置于屋顶，要么设置于地面，这对别墅空调受限就更严重。而土壤源热泵主机的设置就非常灵活，可以设置在建筑物的任何位置，而不受考虑位置设置的限制。若设置冷水机组+锅炉进行冷热空调，冷却塔和锅炉的位置就更受限制。因此，就主机的设置而言，地源热泵系统的主机设置是非常灵活的。． 地源热泵中央空调与传统中央空调对比：系统简单 一机多用，节约设备用房，应用范围广。地源热泵可供暖、空调，还可用于生活热水供应系统，一套系统可替代锅炉加空调的两套系统，因此一机多用，节省了建筑空间及设备的初投资，机组紧凑，节省设备用房空间，由此而产生的经济效益相当可观。 地源热泵中央空调与传统中央空调对比：无需除霜 大地土壤温度一年四季相对保持恒定，冬季也能保持在15℃以上，埋地换热器不会结霜，可

地源热泵在浙江地区的适用性分析

地源热泵在浙江地区的适用性分析 作者：佟娜娜王启善朱正勇林小微 2012年06月18日来源：热泵资讯字体：（大中小）点 击：2869 摘要：地源热泵是近几年业内人士十分关注的一项被称为节能环保、可再生能源利用技术，本文主要对地埋管地源热泵空调系统应用于夏热冬冷的浙江地区的适用性、成功案例以及应注意的一些技术问题进行分析和探讨。 关键词：地源热泵；节能；适用性；热平衡 1. 引言 地源热泵由于在系统设备中不需要燃烧原料，所以没有CO2、SO X、粉尘等污染物的排放，属绿色环保型空调系统。尤其是在当今环境污染与能源危机成为人类面对并必须给予解决的社会背景下，以环保和节能为主要目标的绿色建筑及相应的供暖空调系统应运产生，而地源热泵技术正是满足这些要求的有代表性的低能耗新型空调系统。 2. 地源热泵技术简介 地源热泵系统是以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。根据地热能交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。其为典型的可再生能源利用技术，与常规的水冷式冷水机组加锅炉供冷供热方式相比，地源热泵系统夏季可减少向大气的排热量，减缓城市的“热岛”效应；冬季除使用少量电能以外，不使用一次化石能源，可减少污染物的排放和一次能源的长途运输成本。工程运行实例表明，地源热泵空调系统可减少一次能源消耗40%～50%。 3. 国内外发展状况简介 国外对地源热泵的研究较早,最早可以追溯到 1912年瑞士的一个专利。而该技术的提出始于英美两国。美国在1946年进行的12个地下盘管研究项目，这些系统测试了地下埋管的参数。1954年美国人发明了世界上第一台地源热泵。近十年来，地源热泵在欧美工业发达国家取得了快速发展，已成为一项成熟的应用技术。到2000 年底，美国有超过40 万台地源热泵系统在家庭、学校和商业建筑中使用。 我国具有较好的热泵科研成果与应用基础，早在 20世纪50年代天津大学开展了热泵的研究，1965年研制成功国内第一台水冷式热泵机组。我国政府十分重视热泵技术和浅层地热能资源的开发利用工作。到2004年底，北京已有200多个单位总计420×104m2的建筑面积利用地源热泵系统进行供暖或供冷。

地源热泵方案书

地源热泵 一、地源热泵介绍 实施可持续发展能源战略已成为新时期我国能源发展的基本方针，可再生能源在建筑中的应用是建筑节能工作的重要组成部分。2004年国家发展和改革委员会发布了中国第一个《节能中长期专项规划》:加快太阳能、地热等可再生能源在建筑物的利用。2006年1月1日《可再生能源法》正式实施，地源热泵系统作为可再生能源应用的主要途径之一，同时也是最利于与太阳能供热系统相结合的系统形式，近年来在国内得到了日益广泛的应用。 地源热泵技术是利用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这一特点进行能量转换的空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源（电能），即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。在冬季，把土壤中的热量“取”出来，提高温度后供给室内用于采暖；在夏季，把室内的热量“取”出来释放到土壤中去，并且常年能保证地下温度的均衡。 地源热泵在结构上的特点是有一个由地下埋管组成的地热换热器，它通过循环液（水或以水为主要成分的防冻液）在封闭地下埋管中的流动，实现系统与大地之间的能量转换。 因为地源热泵只使用电力，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，所以在最新颁布的《中国应对气候变化国家方案》中提出:积极扶持风能、太阳能、地热能、海洋能等的开发和利用。积极推进地热能的开发利用，推广满足环境和水资源保护要求的地热供暖、供热水和地源热泵技术。

二、地源热泵系统构成与原理 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，实现低位热能向高位热能转移与建筑物完成热交换的一种技术。 地球是一个巨大的蓄热体，一年四季其地表5m以下的土壤温度十分稳定，是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源。地源热泵机组工作原理就是在夏季从土壤或地下水中提取冷量，由热泵原理通过空气或水作为载热剂降低温度后送到建筑物中，而冬季，则从土壤或地下水中提取热量，由热泵原理通过空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中，从而实现的热交换过程。需要特别指出的是：地热泵中的冷热源不是指地下的热汽或热水，而是指一般的常温土壤、地表水、地下水。 地埋管热泵系统以导热好、抗腐蚀、强度高且可绕曲的材料制成

地源热泵冬季供暖测试及传热模型

地源热泵冬季供暖测试及传热模型3重庆建筑大学　魏唐棣☆　胡鸣明　丁　勇　刘宪英 提要　概述了国外地源热泵的发展情况,报告了在所建设的15kW浅埋竖管换热器地源热泵试验装置上做的冬季供暖效果测试,建立了地下浅埋套管式换热器的传热模型。 关键词　地源热泵　地下浅埋套管式换热器　冬季供暖　传热模型 M e a s ure m e nt a n d h e a t tr a nsf e r m o d e lli n g of a s h a ll o w b uri e d gr o u n d s o ur c e h e a t p u m p i n wi nt e r h e a ti n g o p e r a ti o n By Wei T angdi★,H u M ingming,Ding Y ong and Liu X ianying Abs t r a c t　Out li ne s d e ve l op me n t of GS HP(g r ound s our c e he a t p ump)a b r o a d,r e p o r t s t he me a s ur e me n t d one t o a15kW GS HP wi t h s ha ll ow buri e d ve r t i c a l t ub e he a t e xc ha ng e r s i n he a t i ng op e r a t i on mo d e,a nd e s t a bli s he s a he a t t r a ns f e r mo d e l. Ke yw o r ds　g r ound s our c e he a t p ump,s ha ll ow buri e d t he rma l w e ll t yp e und e r g r ound e xc ha ng e r,he a t i ng i n wi n t e r,he a t t r a ns f e r mo d e l ★Chongqing Jianzhu University,China ① 1　概述 地源热泵是以大地为热源对建筑进行空调的技术。冬季通过热泵将大地中的低位热能提高品位对建筑供暖,同时蓄存冷量,以备夏用;夏季通过热泵将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温,同时蓄存热量,以备冬用。夏热冬冷地区供冷和供暖天数大致相当,冷暖负荷基本相同,用同一系统,可以充分发挥地下蓄能的作用。地下蓄能系统的埋管可环绕建筑布置;可布置在花园、草坪、农田下面或湖泊、水池内;可布置在土壤、岩石或地下水层内;也可在混凝土桩基内埋管。不必远距离输送,不必大面积开挖,也不占用地面,实是一种节能、对环境无害的绿色空调设备,符合可持续发展的要求。 “地源热泵”(GSHP)的名称最早出现在1912年瑞士的一份专利文献中,20世纪50年代欧洲出现了利用地源热泵的第一次高潮。在此期间,Ingersoll和Plass根据K elvin 线源概念提出了地下埋管换热器的线热源理论,但当时由于能源价格低,系统造价高,未得到广泛应用。70年代,石油危机把人们的注意力集中到节能、高效益用能,使地源热泵的发展进入了又一次高潮,此时地下埋管已由早期的金属管改为塑料管。这个时期欧洲建立了不少水平埋管换热器的地源热泵,但主要用于冬季供暖。80年代初开始,美国、加拿大开展了冷暖联供地源热泵方面的研究工作,不少文献报道了地源热泵不同形式地下埋管换热器的传热过程及模型,并有部分工程的运行总结和性能比较。 到目前为止,“地源热泵”的命名尚不统一,国外文献[1]称“地源热泵”(GSHP),文献[2]称“地耦合式热泵”(GCHP),文献[3]称“土壤—水热泵”;国内文献[4,5]称　3本文属国家自然科学基金资助项目,批准号为59778007“土壤热源热泵”,“土壤热泵”,“土地热源热泵”,“大地耦合式热泵”等;1997年建设部下发的《住宅产业现代化试点技术发展要点》中称作地热源热泵。考虑到“热泵”的科学含义一个重要内容是“热源”,地源热泵突出了“热源”,而且简单顺口,笔者采用“地源热泵”这一名称。 笔者查阅了美国、加拿大80年代中期到90年代中期建成的冷暖联供的数十个地源热泵的工程实例[6,7],大多数采用的是U形竖埋管换热器,按其埋管深度可分为浅层(<30m),中层(30～100m)和深层(>100m)三种,埋管深,地下岩土温度比较稳定,传热模型比较简单,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PVC管的造价增加。根据笔者的实践比较,埋深10～15m 的竖管要比埋深80～100m造价低60%～80%。国外在中、深层埋管换热器传热模型及工程实例方面的文献报道较多,但浅层埋管方面文献报道甚少,本文研究主要集中在浅层埋管换热器地源热泵的试验及传热模型的建立。 2　试验装置及测试仪表 根据竖埋单管试验结果[8],套管式换热器比U形管换热器传热效率高20%～25%,故试验装置采用了埋深10m 的套管式换热器5排15根埋管,错排布置,间距1.5m,孔洞与套管之间的缝隙用钻孔回收的岩浆回填。为了研究水平埋管换热器和冷暖地板的性能,还安装了3m×4m,深2 m和1m的两层水平蛇形管,室内地板下埋设了冷暖地板蛇形换热盘管。地下埋管换热器按总换热量15kW设计, ? 2 1 ?专题研讨 2000年第30卷第1期 ①☆魏唐棣,男,1963年2月生,讲师,在读博士研究生 400045重庆市沙坪坝区重庆建筑大学城建学院 (023)65121806 收稿日期:1999-08-31

我国南方地区供暖现状分析

我国南方地区供暖现状分析 国网能源院经济与能源供需研究所 文章导读：近年来，每到冬季，我国南方地区尤其是长江流域及周边夏热冬冷地区居民实施集中供暖的讨论频频见诸网络，南方夏热冬冷地区的供暖诉求日益强烈，市场潜力巨大。但南方地区供暖现状如何？南方地区与北方地区的供暖特征有何不同？究竟适合什么样的供暖方式？这些问题都值得探讨。本文从南方地区气候特征、供暖现状及夏热冬冷地区适合开展的供暖方式等方面开展了初步研究，为南方地区供暖发展提供参考。 我国以秦岭淮河为界，划分为南北两区。北方地区采用集中供暖系统，而南方地区由于气候特征及建国初期的经济情况，没有建设集中供热设施。但近年来，南方地区尤其是长江流域及周边夏热冬冷地区的供暖需求日益高涨。本文从南方地区气候特征、供暖现状及夏热冬冷地区适合开展的供暖方式等方面开展了初步研究，为南方地区供暖发展提供参考。 1 我国南方地区的气候特征 我国南方地区的气候特征主要包括夏热冬冷、夏热冬暖、温和三类。其中，夏热冬暖和温和地区冬季不需要供暖，重点是长江流域及周边夏热冬冷地区。近年来，随着生活水平的提高，该地区一些居民认为有必要实施集中供暖。 从地理位置来看，该部分地区主要覆盖我国上海、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、重庆、四川、云南、贵州等11省市；从气候来看，该部分地区1月平均气温0～10摄氏度，7月平均气温25～30摄氏度，年日平均气温≥25摄氏

度的天数为40～110天；年日平均气温≤5摄氏度的天数为0～90天。夏热冬冷地区的气候特点是夏季闷热、冬季湿冷，气温的日差较小，寒冷天气有2～3个月，冬季日供暖时长约为3～5个小时；从供暖需求来看，这些地区供暖周期及日供暖时间短，对温度的要求并不是很高。但由于这些地区湿度大，导致这些地区居民体感温度很低。 图1 南方地区居民家庭日供暖时长调研结果 数据来源：问卷星平台问卷调查。 2 我国南方地区供暖现状分析 目前，我国南方地区采暖方式主要采用分散式采暖，尚无公开统计口径。通过对南方地区各省共5000户家庭的调查，发现该地区居民主要的采暖方式为空调、电供暖设备、烤火炉、暖气片、中央空调及其他采暖方式，采暖用户数占比分别为50%、30.1%、8.9%、3.6%、2.1%和5.3%。我国南方地区采暖用户对中央空调的供暖能力足够认可；对自装暖气片、家用空调的供暖能力认可度较高；对

地源热泵简介地源热泵概述

地源热泵简介地源热泵概述 地源热泵是一种利用浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调设备。 地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现由低温位热能向高温位热能转移。地能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源,即在冬季,把地能中的热量取出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去。通常地源热泵消耗１kWh的能量，用户可以得到４ｋＷh以上的热量或冷量。 地源热泵由来 "地源热泵"的概念，最早于１９12 年由瑞士的专家提出,而该技术的提出始于英、美两国。北欧国家主要偏重于冬季采暖,而美国则注重冬夏联供。由于美国的气候条件与中国很相似，因此研究美国的地源热泵应用情况,对我国地源热泵的发展有着借鉴意义。编辑本段地源热泵的热源地源热泵目前,地源热泵已成功利用地下水、江河湖水、水库水、海水、城市中水、工业尾水、坑道水等各类水资源以及土壤源作为地源热泵的冷、热源。编辑本段地源热泵组成地源热泵供暖空调系统主要分三部分:室外地能换热系统、地源热泵机组和室内采暖空调末端系统。其中地源热泵机主要有两种形式：水—水式或水—空气式。三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递，地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。 主要特点

（1）地源热泵技术属可再生能源利用技术。由于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,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。其地源热泵的COP值达到了４以上,也就是说消耗1KWh的能量,用户可得到4KＷh以上的热量或冷量。 （3）地源热泵环境效益显著。其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、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的采暖、空调。然而实现地源热泵主机系统的这一机多用，则需要一整套系统解决方案,其有动力输配系统-----节能空调机房，室内末端输送设备采用地暖分集水器，水力平衡分配器，生活热水采用多功能水箱。由此可体现出地源热泵主机的一机多用也代表着暖通系统的整个运行体系。水力平衡分配器（5）地源热泵空调系统维护费用低。地源热泵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，机组紧凑、节省空间;自动控制程度高,可无人值守。

地源热泵供暖实施方案

地源热泵供暖方案

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静海时运花园地源热泵供暖方案 某中学地源热泵技术 供暖方案

第一部分地源热泵项目设计

一、项目概况及设计依据 该总建筑面积约22916平方米，节能建筑，其中教学楼分别为2872㎡和2761㎡各一栋，综合教学楼3916㎡，专业教室2545㎡,学生公寓两栋计8722㎡，餐厅2100㎡,其中学生餐厅暂不考虑供暖，机组选用KLSH-160D两台，按照供热需求调剂使用以便节能；地源侧循环泵和用户端循环泵分别按照机组配置；水泵的启用模式与机组启用模式相同，可降低运行费用。地源热泵水源水系统来自室外地下埋管系统，其水系统在闭式PE管路中循环，无须自地下提取地下水。 设计依据 1、甲方提出的设计任务及相关专业提供的条件图； 2、《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003） 3、《地源热泵系统工程技术规范》（GB50366-2005） 4、《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 5、《民用建筑电气设计手册》 6、《智能建筑设计规范》GB/T50314-2000 7、《智能建筑弱电工程设计施工图集》GBBT-471 8、《建筑电气工程施工质量及验收规范》GB50303-2002 9、《建筑电气通用图集》92DQ1 10、暖通专业要求及暖通专业条件图 二、方案考虑原则 1、在条件允许的情况下，满足建筑物冬季采暖要求； 2、在保证安全可靠的情况下，尽量节省投资费用；

区域集中供冷供热探讨解读

三、区域集中供冷供热 1.研究内容 1.1.现状分析及存在问题 现状：区域空调已历经了多年发展，在世界各地创造了大量成功运作的案例。有些国家由于其本身所处地理位置和自身资源条件的限制，在其能源供应领域中，区域空调系统是仅次于燃气、电力的第三大公益事业，约有90%的中央空调都采用环保节能的非电空调，其中区域空调项目多达250个；自上世纪90年代开始，区域空调在欧美国家进入快速发展时期，迄今为止，在美国投资建设的区域空调项目亦达约130个；马来西亚、新加坡也分别建设了几十个区域空调项目。这些项目提供的空调面积为30万平方米到500万平方米。中国的区域空调尚处于探索、起步阶段，在上海、江苏等城市已经有建成使用的成功案例，目前成都尚无区域空调的案例。 存在问题：一是区域空调所需的资源供应存在不确定性；二是缺少统一的规划，主要是分布式能源的规划与管网规划、电网规划以及整个城市发展规划的关系；三是并网标准的缺失；四是缺乏合理的价格体系和机制。 1.2.区域集中供冷供热可行性、必要性研究 随着中国经济总量的增长，增长与能耗矛盾日益突显，节能、降耗、循环、高效作为经济增长方式的政策提到前所未有的高度，各地方积极响应中央号召，将建立节约型社会，大力发展循环经济政策变成具体实施方案，切实落实到具体工作中去，下大力气狠抓落实，大力推进节能工程。这要求城市的基础建设必须具有前瞻性，这为区域空调发展提供了一个良好的契机。 所有技术均为国内自行开发，区域空调作为一个成熟的产品在全球已得到广泛应用，国内多家品牌作为非电空调全能供应商为其中包括巴塞罗那世界文

化论坛（西班牙）、马德里新机场（西班牙）、奥斯汀多蒙商业中心（美国)、第18空军基地（美国)、中央政府新城（马来西亚）等上千个项目提供主机，并为部分项目提供了整套的区域空调解决方案，充分验证了区域空调技术的可行性和可靠性。 节省初投资：区域空调投资变原政府投资为社会投资，变使用者投资为第三方投资，与传统的自建方式相比，客户只需通过入网费的形式支付相当低的费用就可以享受到完整的中央空调服务，投资将通过能源服务中的赢利分多年逐步回收，从而可以大幅减少客户的资金压力，降低了中央空调的使用门槛。 运营费用低：由于空调系统可采用一切热源，能够有效进行能源的梯级、循环技术利用，提高了能源利用率，从而降低运行费用10%～30%；同时采用大型机组，COP高，系统配比合理，运行费用大幅降低；运用自动计量系统，按量收费，价格长期稳定、透明，保证在当地处于同比最低水平，真正拥有市场竞争优势。 节省土地使用：在市中心寸土寸金的地区，集成式的能源站，使众多的传统小机房合而为一，大大节省机房占地。提高了土地资源的利用效率。 环境的友好性：区域空调可以使用任何热源来制冷、采暖，特别是可以利用发电尾气、蒸汽，工业废热、区域内垃圾集中处理而产生的沼气以及太阳能。在顺应国家能源梯级利用，发展分布式能源战略的同时，大幅减少SO2、CO2 等有害气体的排放。100万m2的建筑区域如采用非电区域空调，每年将可减排二氧化碳2.6万吨、二氧化硫1200吨、氮氧化物100吨、煤渣3000吨、粉尘200吨，相当于营造1100亩热带雨林或种植20万棵大树。区域空调营造和谐环保的室外环境和“六度”皆优的室内环境，参与创造友好型人居环境，真正使群众的生活环境和质量得到明显改善，提高城市的综合竞争力。 运行的稳定性：每个冷热站3套机组以上，互为备用；每种设备可备有2～3种能源，如某种能源中断，另一种可及时弥补，确保100%不中断空调。每台机组建立完备的技术档案，并为每种机型备足了保养及维修所需的备件。由于采用了用维护代替维修的服务理念和365天24小时因特网监控，把所有隐患消灭在萌芽，从而确保每台机组终身零停机故障，保证了每台机组寿命超过20年。市场的适应性：近十几年来，我国国民经济持续增长，人民生活水平和消费能 力不断提升，民众对生活品位和生活质量要求日益提高，对节能环保的中央空 调需求日益旺盛。

太阳能系统与地源热泵系统联合供热

太阳能系统与地源热泵系统联合供热 太阳能系统与地源热泵系统联合供热的原则是；以地源热泵系统为主，太阳能系统为辅助热源，但在运行控制上要优先采用太阳能，并加以充分利用。在供热运行模式下，北区试验区域采用的散热器采暖系统与办公区域采用的地面辐射采暖系统串联运行，以提高太阳能的利用率。 （一）太阳集热系统 北区采用140m2平板型太阳集热器，采用太阳能与建筑一体化技术，使太阳集热器与建筑完美结合。本示范工程将太阳集热器设置在建筑的南立面上，与玻璃幕墙融为一体，这样既丰富了建筑的立面效果，又起到了利用太阳能的作用。北区冬季热负荷大于夏季冷负荷，可以采用太阳能辅助供热，解决地下的热量不平衡问题，提高地源热泵系统的运行效率。 在北区，太阳能除冬季与地源热泵系统联合供热外，其它季节，在不供热时，采用季节性蓄热技术将热量储存在蓄热水池中，供冬季采暖使用。 （二）联合供热方案比较 太阳能系统与地源热泵系统联合供热的方式有两种：并联和串联方式。并联方式示意图如图1所示： 图1 太阳能系统与地源热泵系统并联供热方式 串联方式示意图如图2所示： 并联运行模式与串联运行模式相比，存在以下弊端： （1）当太阳能系统与地源热泵系统同时运行时，系统的循环水量为两者之和，太阳能系统能否直接供热，直接影响系统的循环水量，进而影响热泵机组的可靠性。 （2）在并联运行模式下，当T g温度低于50℃时，太阳能不能被直接利用，只能去加热土壤，提高热泵机组蒸发器侧的温度。而在串联模式下，当T g温度低于50℃，而 高于40℃时，可以与地源热泵机组串联运行，充分提高地源热泵机组的COP值。 基于串联运行模式的优点，本示范工程采用串联运行模式。其运行策略为：在供暖初始时，由于采用了季节性蓄热的技术，同时，在室外温度较高的情况下，采暖负荷较小，此时，经过太阳能加热后的供水温度T g较高，若温度高于50℃，则利用太阳能直接采暖；若供水温