地源熱泵節(jié)能技術論文

　　為了緩解全球能源短缺問題，建筑采暖行業(yè)開始引入地下水地源熱泵技術，期望能利用該技術所具備的節(jié)能。學習啦小編整理了地源熱泵節(jié)能技術論文，有興趣的親可以來閱讀一下!

　　地源熱泵節(jié)能技術論文篇一

　　地源熱泵節(jié)能分析

　　摘要：利用土壤、地表水和地下水等地表淺層的地源熱泵，是夏季制冷以及冬季供暖的空調(diào)系統(tǒng)，相對比傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)地源熱泵供暖空調(diào)技術因全年恒定的地源溫度，所以其有較高的運行效率。地源熱泵的經(jīng)濟競爭性還是有待考究的。文章首先對地源熱泵技術的概念進行了描述，分析了地源熱泵供暖空調(diào)技術的現(xiàn)狀，闡述的地源熱泵技術的優(yōu)點，同時分析了地源熱泵技術在國內(nèi)發(fā)展中存在的障礙。

　　關鍵詞：地源熱泵;節(jié)能;分析

　　中圖分類號：TE08文獻標識碼： A

　　引言

　　為了緩解全球能源短缺問題，建筑采暖行業(yè)開始引入地下水地源熱泵技術，期望能利用該技術所具備的節(jié)能。環(huán)保性能有效降低能源損耗，實現(xiàn)建筑暖通節(jié)能，為建筑節(jié)能做出貢獻，為了更深入的了解地下水地源熱泵系統(tǒng)特性，筆者現(xiàn)結(jié)合地下水地源熱泵技術特點，對該技術在建筑暖通工程施工中的應用作詳細探討。

　　一、地源熱泵原理與組成

　　隨著經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高，公共建筑和住宅的供熱和空調(diào)已成為普遍的需求。在發(fā)達國家中，建筑能源耗費量大約占總能耗的三分之一，其中供熱和空調(diào)的能耗可占到建筑能耗的65%。在全球能源形勢日趨緊張的今天，空調(diào)節(jié)能變得尤其重要。而且大量燃燒礦物燃料所產(chǎn)生的環(huán)境問題也已成為各國政府和公眾關注的焦點。因此，除了集中供熱以外，急需發(fā)展其他的替代供熱方式。地源熱泵就是能有效節(jié)省能源、減少大氣污染的供熱和空調(diào)新技術。地源熱泵是利用大地“土壤、地表、地下水”作為熱源。地源熱泵系統(tǒng)一般由地熱能交換系統(tǒng)、水源熱泵機房系統(tǒng)和建筑內(nèi)末端散熱系統(tǒng)三部分組成。其中，地熱能交換系統(tǒng)可以說是地源熱泵與其它傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)唯一和最大的區(qū)別。

　　二、地源熱泵技術的概念及現(xiàn)狀

　　地源熱泵技術是指使用地下的巖石作為穩(wěn)定的蓄熱體，將地下淺層熱資源，通過少量的高位能源，將低品位能源向高品位能轉(zhuǎn)移，以實現(xiàn)冬季取熱儲冷，夏季取冷儲熱的高效節(jié)能系統(tǒng)，地源熱泵技術在現(xiàn)在來說是效率最高，對環(huán)境影響最小，兼有生態(tài)效益和社會效益的供暖空調(diào)技術，是新世紀的“綠色空調(diào)技術”。地源熱泵供暖空調(diào)技術分為地下水熱泵系統(tǒng)、土壤源熱泵和地表水熱泵系統(tǒng)三種，這三種地熱源的工作原理和工作方式是不一樣的。地下水熱泵系統(tǒng)是一種利用地下水水源熱泵機組成空調(diào)系統(tǒng)制備，產(chǎn)生熱源和制冷，然后要實現(xiàn)空間里的氣溫調(diào)節(jié)就要通過空調(diào)末端設備的水體為低位熱源的系統(tǒng)形式 ;土壤源熱泵是把大地當作熱源，要和大地進行冷熱交換，就必須把熱泵的換熱器埋在地下 ;地表水熱泵包括二個系統(tǒng) ：閉路系統(tǒng)和開路系統(tǒng)，地表水熱泵的優(yōu)點是造價低、能量消耗低、使用期長、運行成本低。

　　地源熱泵供暖空調(diào)技術的現(xiàn)狀從 20 世紀 80 年代開始，地源熱泵供暖空調(diào)技術在我國開始研究，而且最近幾年，這項技術成為了一個熱點的研究課題，而且在工程建筑中開始運用地源熱泵技術，地源熱泵的相關產(chǎn)品得到了大量的生產(chǎn)，涌起了供暖節(jié)能的浪潮。在我國的一二線城市，比如北京，上海等地源熱泵系統(tǒng)應用面積占全部市場余額的百分之三四十，而且目前有超過 70 家廠家在生產(chǎn)地源熱泵相關產(chǎn)品，大部分都集中在一線城市，這說明地源熱泵供暖空調(diào)技術得到了大家的注意，市場潛力是無窮的。而且地源熱泵在全國是有需求的，有很高的適用性，對于南方來說，夏季有制冷需求 ;北方冬季供暖 ;特別是在條件相對來說比較差，不能用電、氣、煤等來制冷供暖的地方來說，地源熱泵供暖空調(diào)技術應用面就更加大了。

　　三、地源熱泵的節(jié)能原理

　　由于較深的地層中在未受干擾的情況下常年保持恒定的溫度，遠高于冬季的室外溫度，又低于夏季的室外溫度，因此地源熱泵在冬季可以把大地中的熱量升高溫度后對建筑供熱，同時使大地中的溫度降低，即蓄存了冷量，可供夏季使用。夏季把建筑物中的熱量傳輸給大地，對建筑物降溫，同時在大地中蓄存熱量以供冬季使用。這樣在地源熱泵系統(tǒng)中大地起到了蓄能器的作用，進一步提高了空調(diào)系統(tǒng)全年的能源利用效率。

　　在能源形勢日趨緊張的今天，地源熱泵技術具有極大地推廣價值，原因就在于地下有替代一次性能源“煤、石油、天然氣等”的巨大資源。地源熱泵的性能系數(shù)通常大于4，即地源熱泵每輸入1kw的電能，能輸出4kw 的冷熱能量，扣除過程損耗因素，性能系數(shù)仍然在3.5以上，其高效的原因在于借助了3kw的地熱能源，比燒煤、燒油、用電的效率高出很多。地源熱泵系統(tǒng)即使把電廠污染也算到熱泵頭上，總體看也非常節(jié)能。另外，通過與傳統(tǒng)的中央空調(diào)系統(tǒng)的對比也可以看出地源熱泵系統(tǒng)的節(jié)能性。

　　四、地源熱泵技術在國內(nèi)發(fā)展中存大的障礙

　　(一)技術研究不深

　　地源熱泵是新興的科學技術，國內(nèi)對這項技術沒有規(guī)范的標準，在科研上存在問題還有待于突破，缺乏評估體系對其有效性進行評估。

　　(二)運行資金不足

　　地源熱泵供暖空調(diào)技術能夠節(jié)能環(huán)保，所以技術要求比較高，在應用過程中投資比較高，房地產(chǎn)開發(fā)商在這種高成本的前提下，不愿意投入太多資金建造這個系統(tǒng)。而且政府政策支持力度不足，財政補貼少，所以地源熱泵技術的在國內(nèi)發(fā)展存在局限性。應該設立專項基金，來推廣這項技術。

　　(三)宣傳不到位

　　地源熱泵技術運用過程出現(xiàn)障礙，還有一個原因是技術沒有得到廣泛的宣傳。目前只有少數(shù)科研單位掌握了地源熱泵這項技術含量高的技術，還有很多設計院了解這個技術。各個專業(yè)和領域的人們應該相互配合，共同參與技術的研發(fā)和使用中去。

　　(四)生產(chǎn)技術可靠性不高

　　雖然在我國已經(jīng)有不少于 15 家的廠家在生產(chǎn)地源熱泵的相關產(chǎn)品，但由于沒有正確的評估體系對其進行檢測，所以產(chǎn)品的質(zhì)量和性能還不足以讓人放心。許多地源熱泵在進行生產(chǎn)之前，沒有經(jīng)過專業(yè)人員進行嚴格的設計、計算，導致生產(chǎn)出的產(chǎn)品失效。而且生產(chǎn)的熱泵機型號少，不能滿足國內(nèi)現(xiàn)階段工程的需求量。

　　五、地下水源地源熱泵系統(tǒng)的應用問題

　　地下水地源熱泵系統(tǒng)應用于建筑暖通實際時極容易出現(xiàn)水源探測。水井堵塞。水井回灌以及地下水質(zhì)污染等問題，嚴重影響著該系統(tǒng)的應用與推廣，現(xiàn)結(jié)合地下水地源熱泵系統(tǒng)技術特性，對系統(tǒng)應用中可能存在的問題進行分析，并探討出相應的解決對策。

　　(一)地下水水質(zhì)污染問題

　　地下水地源熱泵系統(tǒng)的應用可能會造成地下水水質(zhì)污染，這對環(huán)保有害，必須在設計施工時做好嚴格的工藝控制，以免管道發(fā)生腐蝕、滲漏，一般來說，地下水水質(zhì)要求是水質(zhì)澄清、穩(wěn)定、不具腐蝕性，超出了要求之外的地下水水質(zhì)屬于污染水質(zhì)，會對系統(tǒng)管道質(zhì)量造成影響，如果地下水水質(zhì)有害，進入到系統(tǒng)管道后會造成管道腐蝕、阻塞和滲漏，干擾熱泵機組運行，最終使地源熱泵系統(tǒng)失去供熱、制冷效應，想要解決這一問題，建議在施工時安裝間接式樣熱泵系統(tǒng)，利用板式換熱器和地源熱泵系統(tǒng)間接換熱方式進行熱量傳遞，實現(xiàn)建筑供暖。

　　(二)水井堵塞和回灌問題

　　根據(jù)井的堵塞性質(zhì)和原因，目前國內(nèi)普遍采用的解決方法是回揚和洗井，每口回灌井回揚次數(shù)和回揚持續(xù)時間主要由含水層顆粒大小和滲透性確定，其次要考慮井的特征、水質(zhì)、回灌量和回灌技術方法，在回灌過程中，采取適當回揚次數(shù)和時間，才能獲得較好的回灌效果，水井堵塞和回灌問題都可以通過改變系統(tǒng)設計方式來加以解決。

　　結(jié)束語

　　全球環(huán)境變暖，生態(tài)環(huán)境的惡化，保護人類共有的生存家園是迫在眉睫的大事，越來越多的國家利用可再生能源來供暖。目前，能耗已占建筑總能耗的百分之五十五的采暖和空調(diào)系統(tǒng)，在夏季，大多數(shù)電網(wǎng)負荷高峰期時用于空調(diào)制冷的電大約有三分之一，所以導致時常發(fā)生拉閘限電的事情。在 2010 年，根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，建筑運行能耗約占總能耗的百分之三十，所以搞好供暖系統(tǒng)的節(jié)能非常重要。利用地源供暖成為建筑工程中供暖空調(diào)技術發(fā)展的方向，和傳統(tǒng)的能源想比，這種供暖空調(diào)更加的清潔，更加節(jié)能，而且不受地理位置和氣候的影響，所以慢慢的在全國使用。

　　參考文獻：

　　[1]靳瓊.地下水地源熱泵系統(tǒng)設計與應用討論[J].黑龍江科技信息,2014,08:201.

　　[2]牛勐.地源熱泵節(jié)能分析[J].科技視界,2014,03:112-113.

　　[3]馮學坤.地源熱泵供暖空調(diào)技術探析[J].電子制作,2014,05:259.

　　地源熱泵節(jié)能技術論文篇二

　　地源熱泵的節(jié)能機理

　　【摘要】隨著全球不可再生資源的急劇下降，人們開始對可再生資源的利用逐漸加強。地源熱泵技術就是其中的一項重大成果，本文將對這項技術進行詳細介紹。

　　【關鍵詞】地源熱泵;原理;節(jié)能