地源热泵系统环保节能特性探讨

摘要。介绍了地源热泵系统的原理，阐述了其环保节能的特点，并对设计中可能出现的问题简要的分析并提出了相应的解决措施。通过对热泵的主要形式、技术特征、适用范围的介绍，特别是在埋管方式和深度等方面，进一步对系统进行了探讨和分析。地源热泵是一种高效、节能、环保的空调方式。

关键词：地源热泵；空调系统工作原理；环保节能；热平衡

地源热泵系统指的是一种能够利用地壳表层地热资源的（即通常深度小于400m），既能供热又能制冷的空调系统，是节能又环保的设备。可利用的地热资源有以下三种，包括土壤、地表水、地下水。《暖通空调术语标准》[1]（gb50155-92）第6.4.43条：热泵，是能实现蒸发器与冷凝器功能转换的制冷机。因此，从某种意义上来说，热泵在实质上就是制冷机。

1地源热泵系统的工作原理

地源热泵系统主要由以下几部分组成；地源热泵机组，循环泵，地下埋管，风机盘管末端设备，供回水管路，温控阀等阀门配件组成。内陆地区的实际应用中，经常采用的是一土壤作为地能资源的地源热泵系统，因此我们以土壤作为地能资源形式进行地源热泵系统的工作原理介绍。通常，水从高处流向低处，热量从高温流向低温，而水泵却可以实现逆向，达到将水从低处输送到高处的目的，同理，热泵就是实现了热量的逆向。地源热泵系统通过输入少量的高品位能源（如电能），冬季实现大地低温位热能的提高，给建筑物供热，并利用大地进行蓄存冷量并为夏季备用；夏季将建筑内的热量释放给大地并进行蓄存，实现建筑的降温，同时为冬季储备使用，工作原理见图1。实质上，地源热泵是利用大地实现动态能量的平衡系统，因为它充分挖掘了大地的蓄能作用。地源热泵系统根据运行模式可以分为开式循环和闭式循环2种，我们以常见的闭式循环系统进行介绍。若根据埋管方式不同，还可以分为水平埋管、垂直埋管两种形式，分别见图2、图3。水平埋管：施工技术相对垂直埋管来说简单，但是埋管所占用的场地较大，容易受到外界气候的影响，冬夏两季联用的效果不尽人意，比较适合单季使用。垂直埋管：就是在地壳中垂直钻孔，前期钻孔费用高，但是后期维修费用低，占地面积小，换热能力较强，基本不受外界的影响，适合冬夏冷暖联供系统，也是近些年主要采用的系统形式。

2地源热泵系统的特点