地源热泵系统的技术难题及发展现状ThetechnicalproblemsofGroundSourceHeatPumpSystemandstatusofdevelopment李林林（上海理工大学动力学院上海200093）摘要：从系统的工作原理、定义、分类、技术的应用背景以及系统的优缺点等方面对整个地源地泵系统进行了比较全面的阐述。结合当前的地源热泵技术的发展状况围绕土壤传热传质、换热器装置优化、能耗等方面提出了当前所面临的技术难题同时也介绍了地源热泵系统的国内外发展现状，以及该节能技术对对社会经济发展所产生的深远影响。关键词：地源热泵技术难题现状经济影响Abstract:fromtheaspectsoftheworkingprinciple、definitionofsystem、classification、theApplicationbackgroundoftechnologyandThebenefitsanddrawbacksofthesystem，givingaQuitecomprehensiveelaborationtothewholeGroundSourceHeatPumpSystem.combinedwiththestatusofdevelopmentoftheGroundSourceHeatPumptechnologyroundtheSoilheattransfer、Heatexchangerequipmentoptimization、EnergyconsumptioncomeupwiththetechnicalproblemsinnowadaysandintroducethestatusofdevelopmentoftheGroundSourceHeatPumpSystemAthomeandabroadandtheFar-reachinginfluenceforsocialEconomicdevelopmentcausedbythiskindofEnergysavingtechnology.Keywords:GroundSourceHeatPumpTechnicalproblemscurrentsituationeconomyeffect1地源热泵系统1.1地源热泵系统的定义地源热泵空调系统式利用部分高位能从地球表层提取地热资源的一种能量交换的空调系统。它是热泵应用领域的一个分支，通常只需要输入少量的高位能通过利用热泵机组可把土壤中贮存的低品位能转化成为日常生活中有用的热能。可以实现冬季取暖和夏季制冷工况的相互转化。冬季，机组提取土壤中的热量用于室内供暖；夏季，机组把室内多余的热量释放到土壤中达到制冷的效果。1.2工作原理地源热泵空调系统主要有热泵机组、室外地热能换热系统和室内末端系统三部分组成，三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递，热泵机组与地热能之间的换热介质是水，与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。地源热泵空调的室内末端系统和常规中央空调的末端系统并没有什么不同，可以是风管系统，也可以是风机盘管系统，其他地源热泵机组的工作原理也和常规的水冷热泵是相同的。地源热泵与传统空气源热泵空调的最大不同就是采用地下换热系统取代了常规空调的冷却塔和辅助热源。图1地源热泵空调系统结构原理图1.3系统分类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—水或热泵机组或水—气热泵机组。地下水热泵系统目前，该系统主要应用在商业建筑中。一般采用水—水板式换热器，一侧走地下水，一侧走热泵机组冷却水。这个系统的造价要比土壤源热泵系统低，水井占地较少，技术也相对成熟。地表水系统该系统主要有开式和闭式系统。这个系统的造价低廉、泵耗能低、维修率低、运行费用少。但是在公共用的河中，图2地源热泵系统的分类2地源热泵系统优缺点地源热泵系统蒸在运行过程中基本无废热排放，无噪音污染，该系统污染物排放极少，和传统的空气源热泵相比，减少排放了40%以上的污染物，和目前的电力供暖相比较，相当于减少70%以上；与常规中央空调相比较其优势明显，一是节能效果显著，采用不同的工艺和方式可节省常规能源20～40%。二是环保效益显著，与采用燃煤锅炉相比，热泵技术污染物排放可减少50～70%。三是运行成本较低，可节省30～50%的运行费用。与此同时由于地下水源、岩土虚热体的温度一年四季相对稳定，冬季比环境温度高，夏季比环境温度低，是很好的空调冷热源，使得地源热泵机组运行更可靠、更稳定，保证了地源热泵系统的高效性和经济。但是地源热泵也有其不利的一面，连续运行时，热泵的冷凝温度或蒸发温度受土壤变化的影响而发生波动，土壤导热系数小，导致地埋换热器的面积较大，长期使用会破坏地下土壤中的温度场，导致土壤层的平均温度发生变化，从而会引起其他一些不利的影响。不同的地理环境和气候条件若运用不当，地源热...
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