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一、地源热泵空调

随着空调工业的发展，先进的中央空调系统不断的出现，空调在现代建筑中扮演着越来越重要的角色。人们对空调的要求也不断提高，节能、环保、灵活成为今后共同追求的目标。

近年来，随着国际经济技术合作的不断深入，地源热泵中央空调系统进入了我国，并通过在工程中的成功运用得到了空调界人士的认可和推崇，成为了我国中央空调发展的趋势，体现了节能、环保、灵活、舒适的新概念。

地源热泵机组是一种利用再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制冷的新型水冷式空调机组，由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置和其它制冷附件组成，是一种可以全天候运转的空气调节设备。

地水源热泵利用地能或浅水层一年四季温度稳定的特性，冬季把地能作为热泵供暖的热源，把高于环境温度的地能中的热能取出来供给室内采暖；夏季把地能作为空调的冷源，通过能量转换地下热源转换成冷源。

其原理是通过极少量的电能，实现能量的搬运转移。

由于于地下的温度在恒定在10-25℃的，地源热泵机组的工况优于传统的空调的工况所以它能够更轻松的达到室内的温度要求和效果，所以地源热泵机组的能效比更高。因此，地源热泵空调更节能。

美国环境保护局已经宣布，地源热泵系统是目前可使用的对环境最友好和最有效的供热、供冷系统。

二、地源热泵空调起源

地源热泵实际上是一项非常古老的技术，四十年代便有应用，只是近五年来相关技术发展，使其迅速商业化。地源热泵的名称最早出现在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Kelvin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，没有得到广泛应用。

70年代，石油危机把人们的注意力集中到节能、高效益使用能源，使地源热泵的发展进入了高潮阶段，此时地下埋管已由早期的金额管改为塑料管。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。

美国能源部（DOE）和美国环境保护署（EPA）均已确认，地源热泵系统是目前效率最高、对环境最有利的热水、取暖和制冷系统。一方面它利用地下水、土壤或岩石的相对稳定温度使取暖和空调系统在全年都能维持高效运行，为地源热泵用户节省电费20-50％。

三、地源热泵的组成

地源热泵空调机组是一种水冷式的供冷/供热机组。机组由封闭式压缩机、同轴套管式水/制冷剂热交换器、热力膨胀阀（或毛细膨胀管）、四通换向阀、空气侧盘管、风机、空气过滤器、安全控制等所组成。机组本身带有一套可逆的制冷/制热装置，是一种可直接用于供冷/供热的热泵空调机组。

系统是由下列部分所组成：模块式地源热泵机组、循环水泵、水管环路、水系统控制箱和室内温控器等。

地源热泵机组采用标准构件,需要时各部件的修配和更换很方便。因为设计简单，并不需要高技术的操作工程人员的服务。唯一需要经常保养的是空气过滤网和凝结水盘的清洁。

系统设计简单，灵活、安装快速。机组己在工厂组装好并自带温度控制装置，现场工作只是少量低压风管、电气连接装置和不需要保温的水管的连接。管道可采用钢管、铜管或塑料管。

维修方便快捷，机组结构坚固，寿命长久。

热泵机组的功率系数(COP)可达到5.0以上，即1千瓦电输入，有5千瓦多冷量输出的高效率。

四、地源热泵的优势

地源热泵空调系统在提供100单位能量的时候，70%的能量来源于土壤，30%的能量来自电力，用于将土壤中的热量“搬运”至室内。

与锅炉（电、燃料）供热系统相比，锅炉供热只能将90%以上的电能或70-90%的燃料内能转换为热量供用户使用，而地源热泵空调系统的转换效率最高可达4.7，因此它要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量，运行费用为各种采暖设备的30-70%；由于土壤的温度全年较为稳定，一般为10℃-25℃之间，其制热、制冷系数可达4.3-5.8，与传统的空气源热泵（家用窗式和分体式空调、中央式风冷热泵）相比，要高出40%以上，其运行费用仅为普通中央空调的50-60%。

地源热泵的优势

1. 使用成本低：地源热泵系统能充分利用蕴藏于地下水、土壤或湖泊中的巨大能量，循环再生，实现对建筑物的供暖和制冷。因而运行费用较低。
2. 节省：地源热泵比风冷热泵节能40%，比电采暖节能70%。比燃气炉效率提高48%。所需制冷剂比一般热泵空调减少50%。
3. 维护简单：地源热泵系统运动部件要比常规系统少，因而减少维护，系统安装在室内，不暴露在风雨中，也可免遭损坏，更加可靠，延长寿命。
4. 安全：地源热泵系统在运行中无需燃烧，因此不会产生有毒气体，也不会发生爆炸。
5. 平稳：由于地源热泵系统的供冷、供热更为平稳，降低了停、开机的频率和空气过热和过冷的峰值。这种系统更容易适合供冷、供热负荷的分区。
6. 寿命长：地源热泵的地下埋管选用聚乙烯和聚丙烯塑料管，寿命可达50年。
7. 一年四季任何时间都可以随时提供空调，可以随意设定室内温度，达到五星级要求。
8. 设计简单灵活，安装快速。
9. 环保绿色：地源热泵系统的能量来源于地下能源。它不向外界排放任何废气、废水、废渣、是一种理想的“绿色空调”。被认为是目前可使用的对环境最友好和最有效的供热、供冷系统。
10. 适合范围广：该系统无论严寒地区或热带地区均可应用。
11. 应用范围广：可广阔应用在办公楼、宾馆、学校、宿舍、医院、饭店、商场、别墅、住宅等领域。

五、地源热泵vs传统空调--优势明显

地源热泵和传统空调相比，优点很多。

其中和传统中央空调相比，有如下优点：
1.传统空调是向室外排放换热，而地源热泵是向浅层地表排放换热，最大限度地利用了可再生能源。
2.相比传统空调，由于地温恒定，地源热泵机组负荷低，设备工况稳定，设备寿命长。
3.避免了传统空调系统的热岛效应，对环境的影响大大降低。
4.制热制冷只需一套系统，而传统中央空调在室外气温较低的情况下，或采用电加热辅助，或采用锅炉燃烧，不仅大量消耗能源，还会造成环境污染。
5.传统空调系统占用空间较大，而地源热泵系统只有主机会占用少量空间，节省占地。
6.地源热泵空调一机多用，制冷供暖的同时，还可提供生活用水，特别是为地暖地板提供循环热水或冷水，更加安全、节能、环保。
7.适用范围广泛，地源热泵适用于一切公用和民用建筑，并可根据建筑物的具体情况和业主需求，选择多种系统设置、配置方案。

与家用空调相比，地源热泵的优点：

1.出风柔和，感觉舒适，并能保持室内恒温，避免了家用空调的强热强冷和空调病。
2.噪音低。
3.无外挂机，不影响建筑物的美观。
4.不向大气排放气体，既保护环境，又避免了热岛效应。
5.节能,地源热泵比普通家用空调节能40%。

地源热泵相比传统空调有这样多的优点，但从经济上来看，却并不因此而增加投入。对于民用住宅项目，每平方米的造价可控制在200元以内，已经接近或低于家用户式中央空调的价格。
而相比普通空调约为8KW的总功率，按240天的制冷或制热周期，每天10小时的开机时间来算，地源热泵只需3.5KW或更小的主机，每年可比分体空调节省4800元，45年节省22万元。

六、地源热泵成功案例

1、国家体育场（“鸟巢”）

鸟巢中国北京
　　国家体育场(“鸟巢”)是2008年北京奥运会主体育场。由2001年普利茨克奖获得者赫尔佐格、德梅隆与中国建筑师李兴刚等合作完成的巨型体育场设计，由艾未未担任设计顾问。形态如同孕育生命的“巢”，它更像一个摇篮，寄托着人类对未来的希望。设计者们对这个国家体育场没有做任何多余的处理，只是坦率地把结构暴露在外，因而自然形成了建筑的外观。2009年入选世界10年十大建筑。

　　国家体育场（“鸟巢”）为2008年第29届奥林匹克运动会的主体育场，地下3层，地上7层, 国家体育场地源热泵大型中央空调项目总体设计冷负荷为14533kw，采用地源热泵和冰蓄冷结合的形式。鸟巢地源热泵中央空调采用采用烟台冰轮和顿汉布什的制冷设备及系统，其电气控制主要采用施耐德的Micro 和Twido PLC，以及XBTGT触摸屏。“鸟巢”地源热泵大型中央空调系统包含地源热泵机房控制系统和两台全封螺杆地源热泵机组。
　　地源热泵等环保节能技术和设备，在奥运场馆中的成功应用，紧扣“绿色奥运”、“科技奥运”的主题，会促进在各个领域中充分推广利用。在国家体育场地源热泵大型中央空调系统中，使用了施耐德Micro 和Twido 序列PLC和XBTGT触摸屏,除了实现各工艺控制功能，网络通讯灵活且实现方便，具有开放的远程联网等是一大亮点，提高整个系统的性能，降低了操作维护成本。

《奥运工程科技创新百问手册》，其中解密了国家体育场(“鸟巢”)独特的取暖通风设计，“鸟巢”中的足球场地面积为8000平方米左右，为地源热泵系统提供了充足的埋管空间。地源热泵是一种使用可再生能源、节能、环保的系统，通过地埋换热管，冬季吸收土壤中蕴含的热量为“鸟巢”供热；夏季吸收土壤中存贮的冷量向“鸟巢”供冷。

“鸟巢”地源热泵系统

地源热泵系统是利用“地下浅表层土壤温度基本恒定”这一特点，经过换热器及少量的电能将地下免费的能量提取出来，从而实现低温位能向高温位能转移，以达到既可供热又可制冷的功能。该系统利用体育场内足球场区域近7000平米草皮下的土壤资源，设计了地源热泵，总装机容量1500KW（总冷负荷）、1800KW（总热负荷）。

2、两大地源热泵保新长沙站恒温

　　武广高铁新长沙站站房宽达18万平方米，完全靠新长沙站前的两大地源热泵发挥作用。表面看上去，两大地源热泵就像两块绿色草坪，其实它们发出的能量却相当于几百台空调的能量。两大地源热泵面积各达7155平方米，里面密密麻麻地埋着深达100余米的管道。管道里灌满水，一天24小时循环不断。冬天，两大地源热泵相当于两个巨大的“锅炉”，不停地向新长沙站站房内输送暖气，整个火车站都是暖烘烘的；夏天，两大地源热泵相当于两个巨大的“冷水塔”，不停地向新长沙站站房内输送冷气，整个火车站凉爽爽的。
　　如果没有两个地源热泵，新长沙站内宽达18万平方米的空间就不可能保证恒等的温度。比直接用电，每年至少要节省1-2亿元资金。

3、地源热泵空调案例：荣富饭店每年可节约240余万元

　　建筑面积6.6万平方米的沈阳荣富饭店，2005年竣工时采用全中央空调系统，冬季由热力公司供暖，还需从外面用车买回大量卫生热水，运营起来十分麻烦。

　　2006年10月，饭店采用水源热泵对原供暖、制冷、热水系统进行改造，并于今年4月28日正式运行。如今，饭店可自己制冷和供热，完全能达到星级酒店的标准。尤其是经济效益显著，荣富饭店每年可节约240余万元。

七、地源热泵的设备

地源热泵常用的设备设施：

地源热泵常用的设备接线图：

八、联系方式　

公司网址：http://www.zwlm.com

邮箱地址：86189326#zwlm.com （#改成@）

热线电话：010-86189326

QQ聊天：907077688

联系人：周经理

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