地源熱泵

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地源熱泵是中國的一個科技名詞。

語言一發即逝，不留痕跡。當人類意識到需要把說出的話記下來時，就發明了文字。在世界範圍內，曾經獨立形成的古老文字除我們的漢字外，還有埃及的聖書字、兩河流域的楔形文字、古印度的印章文字以及中美洲的瑪雅文。後來，這些古老文字的命運各不相同，或因某種歷史原因而消亡，如瑪雅文；或因文字的根本變革而遭廢棄，如楔形文、聖書字，只漢字沿用至今，而且古今傳承的脈絡清晰可見，成了中華民族文化的良好載體。

目錄

名詞解釋

地熱熱泵系統，又稱為地源熱泵(Ground Source heat pump)，是以地源能(土壤、地下水、地表水、低溫地熱水和尾水)作為熱泵夏季製冷的冷卻源、冬季採暖供熱的低溫熱源，同時是實現採暖、製冷和生活用熱水的一種系統。

它用來替代傳統的用制冷機和鍋爐進行空調、採暖和供熱的模式，是改善城市大氣環境和節約能源的一種有效途徑，也是國內地源能利用的一個新發展方向。

1912年，瑞士Zoelly首次提出利用淺層地熱能(地源能)作為熱泵系統低溫熱源的概念，並申請了專利，這標誌着地源熱泵系統的問世。

至1948年，Zoelly的專利技術才真正引起人們普遍的關注，尤其在美國和歐洲各國，開始重視此項技術的理論研究。

1974年以來，隨着能源危機和環境問題日益嚴重，人們更重視以低溫地熱能為能源的地源熱泵系統的研究，具代表性的有Oklahoma州立大學、Oak Ridge國家實驗室、Louisiana州立大學、Brookhaven國家實驗室等。

現今，地源熱泵已在北美、歐洲等地廣泛應用，技術也趨於成熟。美國正在實現每年安裝40萬台地源熱泵的目標;在瑞士、奧地利、丹麥等北歐國家，地源熱泵在家用的供暖設備中占有很大比例。

產品組成

地熱熱泵系統主要由三部分組成：室外地源換熱系統、水源熱泵機組和室內採暖空調末端系統。

1、室外地熱換熱系統主要包括土壤埋盤管、水循環(地下水和地表水)。根據冷凝器出水溫度的不同，地源熱泵又可分為常溫型和高溫型兩種。

如果建築物附近有可利用的海、湖或水池，而且水溫合適(10~200℃)，利用地表水系統是最節能、最經濟的。夏季冷凝器吸熱後的冷卻水經密封的管道系統流入湖或池中，利用溫度穩定的池水或湖水散熱。冬季吸取湖水或池水的熱量並將熱量傳遞給熱泵機組工質，最後傳遞至室內。

2、地下水系統一般採用開放的循環系統。冷卻水經熱交換器後向地下深井水放熱(冬季吸熱)，從水井中抽取的地下水進入熱交換器吸熱(冬季放熱)後，從回灌井進入地下。如果水質良好，亦可省去熱交換器，抽井水的地下水可直接進入熱泵機組的換熱器進行放熱(或吸熱)。地下水系統適用於地下水源豐富的地區。地下水的溫度長年非常穩定，不受外界氣溫影響，所以熱泵機組可以高效運行。

對於地表水和地下水源缺乏以及地下水開採受限制的地區，土壤埋管系統將是最佳的選擇。管道埋於地下淺層土壤中，循環水經水管壁直接與土壤進行熱交換。

夏季循環水將制冷機組吸收的熱量向土壤放熱，冬季從土壤中吸熱並將熱量經熱泵機組傳遞至室內。常見的有水平埋管方式和垂直埋管方式。水平埋管通常採用淺層埋設，開挖技術要求不高，但換熱能力低於垂直埋管，而且占地面積大和開挖工程量大；垂直埋管通常有U形管和套管兩種方式，常用的方式是U形埋管換熱器，雖然套管式換熱器的換熱能力優於U形管換熱器，但投資大，工程實際應用較少。

工作原理

地源熱泵的工作原理比較簡單。夏季運行時，熱泵機組的蒸發器吸收建築物內的熱量，到達製冷空調，同時冷凝器通過與地下水的熱交換，將熱量排到地下；冬季運行時，熱泵機組的蒸發器吸收地下水的熱量作為熱源，通過熱泵循環，由冷凝器提供熱水向建築室內供暖。