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地源熱泵實(shí)習(xí)報(bào)告總結(jié)
一、地源熱泵的概念及組成
地源熱泵系統(tǒng)是以土壤或地下水、地表水為低溫?zé)嵩矗伤礋岜脵C(jī)組、地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成的供熱空調(diào)系統(tǒng)。
根據(jù)地?zé)峤粨Q系統(tǒng)形式的不同，地源熱泵系統(tǒng)分為地下水地源熱泵系統(tǒng)和地表水地源熱泵系統(tǒng)和地埋管地源熱泵系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)組成主要有：淺層地能采集系統(tǒng)、水源熱泵機(jī)組 （水-水熱泵或水-空氣熱泵）、室內(nèi)采暖空調(diào)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。 所謂淺層地能采集系統(tǒng)是指通過水或防凍劑的水溶液將巖土體或地下水、地表水中的熱量采集出來并輸送給水源熱泵的系統(tǒng)。 通常有地埋管換熱系統(tǒng)、地下水換熱系統(tǒng)和地表水換熱系統(tǒng)。 水源熱泵主要有水-水熱泵和水-空氣熱泵兩種， 室內(nèi)采暖空調(diào)系統(tǒng)主要有風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)、地板輻射采暖系統(tǒng)、水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)等。
二、地源熱泵的原理
地源熱泵是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源既能供熱又能制冷的高效節(jié)能環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源(電能)，即可實(shí)現(xiàn)能量從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移。冬季，熱泵機(jī)組從地源(淺層水體或巖土體)中吸收熱量。向建筑物供暖；夏季，熱泵機(jī)組從室內(nèi)吸收熱量并轉(zhuǎn)移釋放到地源中，實(shí)現(xiàn)建筑物空調(diào)制冷。
地源熱泵系統(tǒng)在制冷狀態(tài)下，地源熱泵機(jī)組內(nèi)的壓縮機(jī)對冷媒做功，使其進(jìn)行汽一液轉(zhuǎn)化的循環(huán)。通過冷媒，空氣熱交換器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)將室內(nèi)空氣循環(huán)所 攜帶的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時(shí)再通過冷媒—水熱交換器內(nèi)冷媒的冷凝，由循環(huán)水路將冷媒中所攜帶的熱量吸收，最終通過室外地能換熱系統(tǒng)轉(zhuǎn)移至地下水或土壤里。在室內(nèi)熱量通過室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)、水源熱泵機(jī)組系統(tǒng)和室外地能換熱系統(tǒng)不斷轉(zhuǎn)移至地下的過程中，通過冷媒—空氣熱交換器(風(fēng)機(jī)盤管)，以13℃以下的冷風(fēng)的形式為房間供冷。地源熱泵系統(tǒng)在制熱狀態(tài)下，地源熱泵機(jī)組內(nèi)的壓縮機(jī)對冷媒做功，并通過四通閥將冷媒流動(dòng)方向換向。由室外地能換熱系統(tǒng)吸收地下水或土壤里的熱量，通過水源熱泵機(jī)組系統(tǒng)內(nèi)冷媒的蒸
發(fā)，將水路循環(huán)中的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時(shí)再通過冷媒-空氣熱交換器內(nèi)冷媒的冷凝，由空氣循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收。在地下的熱量不斷轉(zhuǎn)移至室內(nèi)的過程中，以室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)向室內(nèi)供暖。
三、地源熱泵的優(yōu)點(diǎn)
地源熱泵具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1、利用可再生能源，環(huán)保效益高
地源熱泵從淺層常溫土壤中吸熱或向其排熱，淺層土壤之熱能來源于太陽能 ，它永不枯竭，機(jī)組運(yùn)行過程中，無廢氣污染物排放，不會(huì)產(chǎn)生城市熱島效應(yīng)。
2、高效節(jié)能，運(yùn)行費(fèi)用低
在制熱時(shí)，地源熱泵可將土壤中的熱能“搬運(yùn)”到室內(nèi)，其能量70%來自土壤，制熱系數(shù)高達(dá)4.2-5.8，運(yùn)行費(fèi)用每年每平方米僅為15-18元（2011年計(jì)），比常規(guī)中央空調(diào)系統(tǒng)低 40%-50%，比空氣熱泵低30%-40%。
2、節(jié)水省地
以土壤為熱載體，向其放出熱量或吸收熱量，不消耗水資源，不會(huì)對水資源造成污染。省去了鍋爐房及附屬煤場、儲(chǔ)油房、冷卻塔等設(shè)施。埋管埋在地下，不占用土地使用面積。
4、靈活多用
制冷、制熱兼提供生活熱水，可做到一機(jī)三用。
5、低維護(hù)
地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)部件比常規(guī)系統(tǒng)少，因而減少了維護(hù)，并且更加可靠。由于系統(tǒng)安裝在室內(nèi)，不暴露在風(fēng)雨中，也可免遭損壞，延長了壽命。
6、運(yùn)行安全穩(wěn)定，可靠性高
地源熱泵系統(tǒng)在運(yùn)行中無燃燒設(shè)備，因此不產(chǎn)生有毒有害氣體，使用安全。 由于突然深處穩(wěn)定非常恒定，主機(jī)吸熱或放熱不受外界氣候影響，運(yùn)行工況比較穩(wěn)定，優(yōu)于其他空調(diào)設(shè)備。土壤源熱泵地下?lián)Q熱管路采用高密度聚乙烯管，使用壽命長達(dá)50年以上，可與建筑物壽命相當(dāng)�？照{(diào)機(jī)組結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，使用壽命在25年以上。
四、現(xiàn)階段地源熱泵存在的問題
中國有關(guān)地源熱泵的現(xiàn)成技術(shù)資料不多，目前中國缺乏完善的地源熱泵制造標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)范，這一缺失容易導(dǎo)致很多地源熱泵項(xiàng)目達(dá)不到節(jié)能的要求，不利于大規(guī)模的推廣。規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)是技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。地源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)主要分三部分：室外地能換熱系統(tǒng)、水源熱泵機(jī)組和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)，涉及建筑、機(jī)械、電能、水能等多個(gè)領(lǐng)域和學(xué)科，急需標(biāo)準(zhǔn)對接和統(tǒng)一。據(jù)了解，目前執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)僅有2005年編制、2009年修編的國家標(biāo)準(zhǔn)GB50366—2009地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范和設(shè)備生產(chǎn)方面的國家標(biāo)準(zhǔn)GB-T19409—2003水源熱泵機(jī)組等少數(shù)幾個(gè)，嚴(yán)重滯后于該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
地源熱泵項(xiàng)目是一個(gè)系統(tǒng)工程，在實(shí)施過程中通常需要水文地質(zhì)勘察、城市市政管理、地下水環(huán)保部門、機(jī)械、電力、建筑環(huán)境與設(shè)備等不同部門的協(xié)調(diào)配合，因此急需對熱泵系統(tǒng)的建設(shè)及運(yùn)行進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃管理。并且目前政府的補(bǔ)貼、獎(jiǎng)勵(lì)資金管理制度也不夠完善，對地源熱泵項(xiàng)目的建設(shè)及運(yùn)營監(jiān)管不嚴(yán)格，項(xiàng)目技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大增，形成越獎(jiǎng)勵(lì)越不節(jié)能的怪圈。
從整體上看，市場不規(guī)范，缺乏市場準(zhǔn)入制度和科學(xué)評價(jià)體系，是制約中國地源熱泵技術(shù)推廣工作的最主要的因素。以犧牲質(zhì)量為代價(jià)的惡性競爭出現(xiàn)不斷加劇之勢。同時(shí)，各個(gè)相鄰地源熱泵項(xiàng)目間相互產(chǎn)生熱干擾的風(fēng)險(xiǎn)都應(yīng)引起高度重視。地源熱泵技術(shù)起源于歐洲，20世紀(jì)90年代中國開始引進(jìn)，目前在中國地源熱泵還處于新興行業(yè)，雖然熱泵技術(shù)在中國已相當(dāng)成熟，但行業(yè)成熟程度并不高，門派多樣以及不規(guī)范是存在的普遍問題。
五、地源熱泵技術(shù)應(yīng)用的展望
地源熱泵系統(tǒng)作為一種新技術(shù)，目前取得了很大的發(fā)展，雖然有許多問題尚待解決，但對于我國地源熱泵的發(fā)展前景依然保持樂觀，原因如下：一是由于我國地域遼闊，大部分地區(qū)夏熱冬冷，各地的氣候條件和土壤條件各不相同，適合地源熱泵的使用范圍。二是我國正在加強(qiáng)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，地源熱泵可為社會(huì)節(jié)約常規(guī)能源，充分利用再生資源。此外，地源熱泵還可考慮在其它行業(yè)使用：如現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)種植中，溫室需要提供的熱水溫度一般比空調(diào)系統(tǒng)低，夏季降溫的要求也比空調(diào)建筑低，利用地源熱泵系統(tǒng)可以降低運(yùn)行成本，很好地發(fā)揮它的優(yōu)點(diǎn)。
隨著保護(hù)生態(tài)環(huán)境的深入人心和節(jié)能意識(shí)的加強(qiáng)，地源熱泵系統(tǒng)因其節(jié)約常規(guī)能源、充分利用可再生能源、以及減少環(huán)境污染和資源破壞等顯著優(yōu)點(diǎn)，將會(huì)成為2l世紀(jì)最有效的供熱和供冷空調(diào)技術(shù)之一。
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