【中國制冷網(wǎng)】摘要：針對我國能量利用現狀和建設綠色建筑的需求，本文著(zhù)重介紹了土壤源熱泵優(yōu)缺點(diǎn)及其適用范圍，并針對天津地區的現狀和開(kāi)發(fā)背景，提出了在天津地區發(fā)展土壤源熱泵項目時(shí)特有的優(yōu)勢和應該注重的問(wèn)題。

    關(guān)鍵詞：土壤源熱泵適用范圍天津地區

    Abstract：Aimingattheactualityofenergyusinginourcountryandtherequestofgreenbuilding，thispaperintroducetheadvantageanddisadvantageofGeothermalHeatPumpanditsusingareas.WiththebackgroundofTianjinarea，wepointouttheadvantagesofTianjinareainthedevelopmentofGeothermalHeatPumpandsomepresentissues

    Keywords：GeothermalHeatPumpusingareaTianjinarea

    1引言

    當今世界，環(huán)境污染和能源危機成為威脅人類(lèi)生存的頭等大事。隨著(zhù)人類(lèi)生活水平的提高，中心空調的能耗占整個(gè)世界能源消耗的比例不斷增加，而中心空調的能耗中絕大部分是消耗在冷熱源上。因此，國內外廣大專(zhuān)業(yè)人士一直努力尋求高效節能且環(huán)保的空調冷熱源，建筑綠色建筑。

    對于綠色建筑應體現在以下幾個(gè)方面：

    1、建筑與自然的共生：即要求保持環(huán)境、利用環(huán)境、防御自然災難。保護生態(tài)系統并減少CO，及其他大氣污染物的排放，保持建筑周邊環(huán)境生態(tài)系統的平衡；充分利用太陽(yáng)能、地熱能進(jìn)行供暖、供熱、采光以及通風(fēng)，充分考慮綠化配置，軟化人工建筑環(huán)境；考慮建筑物的朝向等。

    2、應用減輕環(huán)境負荷的建筑節能技術(shù)：即降低能耗、延長(cháng)使用壽命、使用環(huán)保的材料，注重能源的再利用、使用耐久性強的建筑材料及可循環(huán)再生材料的利用。

    3、循環(huán)再生型的建筑生涯。循環(huán)利用始終貫穿到整個(gè)建筑生涯。

    4、創(chuàng )造健康、舒適的室內環(huán)境。包括健康持久的生活環(huán)境，優(yōu)良的空氣質(zhì)量等。

    5、使建筑融人歷史與地域的人文環(huán)境。即繼續地方傳統的施工工藝，繼續和保護城市與地域的景觀(guān)特色，保持城市的恒久魅力和活力。

    土壤源熱泵系統是一種利用地下淺層的熱資源，通過(guò)輸入少量的高位能，將低溫位能向高溫位能轉移，以實(shí)現既可供熱又可制冷的高效節能的綠色空調系統。

    在建筑綠色建筑的過(guò)程中，土壤源熱泵是一種可以廣泛應用的系統形式。

    2土壤源熱泵的優(yōu)缺點(diǎn)及分類(lèi)

： 
追憶與祈福――5.12大地震一周年祭

：
2009年第一屆中國地源熱泵行業(yè)高層論壇
北京國土局下發(fā)地源熱泵需地質(zhì)監測條件
中華人民共和國國家標準水源熱泵(選摘)

    2.1土壤源熱泵的優(yōu)點(diǎn)

    土壤源熱泵利用土壤一年四季溫度穩定的特點(diǎn)，冬季把土壤能作為熱泵供暖的熱源，即把高于環(huán)境溫度的地能中的熱能取出來(lái)供給室內采暖，夏季把土壤能作為空調的冷源，即把室內的熱能取出來(lái)釋放到底于環(huán)境溫度的土壤中。通常土壤源熱泵消耗1KW的熱量，用戶(hù)可以得到4KW左右的熱量或冷量，從而達到節能的目的，而且在系統運行過(guò)程中，不產(chǎn)生任何有害物質(zhì)，實(shí)現了環(huán)保的功效。土壤源熱泵的工作原理如圖1所示：

    該系統有如下特點(diǎn)：

    1、資源可再生利用，土壤源熱泵技術(shù)利用地球表面淺層地熱資源作為冷熱源進(jìn)行能量轉換，而地表淺層是一個(gè)巨大的太陽(yáng)能集熱器，收集了47%的太陽(yáng)能，相當于人類(lèi)每年利用能量的500多倍，且不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無(wú)處不在。這是儲存于地表淺層近乎無(wú)限的可再生能源，也是清潔能源。與地面上環(huán)境空氣相比，地面5m以下土壤溫度全年基本穩定且略低于年平均氣溫，可以分別在夏冬季提供相對較低的冷凝溫度和較高的蒸發(fā)溫度。所以從熱力學(xué)原理上講，土壤是一種比環(huán)境空氣更好的熱泵系統的冷熱源。而且土壤源熱泵系統不會(huì )把熱量、水蒸氣及細菌等排人大氣環(huán)境，符合當前可持續發(fā)展的戰略要求。通常土壤源熱泵消耗lKW的能量，用戶(hù)可以得到4KW以上的熱量或冷量，這多出來(lái)的能量就是來(lái)自土壤的能源。另外，地能溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩定，也保證了系統的高效性和經(jīng)濟性。據美國環(huán)保署EPA估計，設計安裝良好的土壤源熱泵，平均來(lái)說(shuō)可以節約用戶(hù)30％～40％的供熱制冷空調的運行費用。高效的土壤源熱泵機組，平均產(chǎn)生1冷噸的冷量?jì)H需0.88kW的電力消耗，其耗電量?jì)H為普通冷水機組加鍋爐系統的3O％～60％；

    2、投資少，運行費用低，與傳統空調系統相比，其一次性投資可節省15%~25%，每年運行費用可節約40%左右。采用土壤源熱泵系統，由于土壤的溫度理，土壤源熱泵可以比風(fēng)冷熱泵具有更高的效率和更好的可靠性，其熱源溫度全年較為穩定，一般為l0-25℃。而且土壤源熱泵系統可用于供暖、空調，還可提供生活熱水，一套系統可以替換原來(lái)的鍋爐、空調制冷裝置或系統，一機多用；不僅適用于賓館、商場(chǎng)、辦公樓、學(xué)校等建筑，更適合于別墅住宅的供熱和空調。此外，機組使用壽命長(cháng)，均在20年左右；機組緊湊、節省空間：維護費用低；自動(dòng)化控制程度高，可無(wú)人值守。土壤源熱泵中的熱源不是指地熱田中的熱氣或熱水，而是指一般的常溫土壤，所以對地下熱源沒(méi)有非凡要求，可在中國絕大部分地區應用。

    土壤源熱泵系統的COP值一般在3~6左右，與傳統的空氣源熱泵相比，要高出40％左右，其運行費用為普通中心空50％~60％。

    3、占地面積少，機房占地面積小，節省空間，可設在地下；

    4、綠色環(huán)保，土壤源熱泵系統利用地球表面淺層地熱資源，沒(méi)有燃燒，沒(méi)有排煙及廢棄物，情節環(huán)保，無(wú)任何污染，土壤源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當于減少40％以上，與電供暖相比，相當于減少70％以上，假如結合其它節能措施節能會(huì )更明顯。雖然也采用制冷劑，但比常規空調裝置減少25％的充灌量；土壤源熱泵系統屬自含式系統，即該裝置能在工廠(chǎng)車(chē)間內事先整裝密封好，因此，制冷劑泄漏機率大為減少。該裝置的運行沒(méi)有任何污染，可以建造在居民區內，安裝在綠地、停車(chē)場(chǎng)下，沒(méi)有燃燒，沒(méi)有排煙，也沒(méi)有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場(chǎng)地，且不用遠距離輸送熱量。土壤源熱泵系統沒(méi)有冷卻塔和其它室外設備，沒(méi)有中心空調集中占地問(wèn)題，節省了空間和地皮，為開(kāi)發(fā)商帶來(lái)額外利潤，產(chǎn)生附加經(jīng)濟效益，并改善了建筑物的外部形象；

    5、自動(dòng)化程度高，機組內部及機組與系統均可實(shí)現自動(dòng)化控制，可根據室外溫度變化及室內溫度要求控制機組啟停，達到z*佳節能效果，同時(shí)節省了人力物力；

    可自主調節機組，能夠任意調機，投資者可按需要調整供給時(shí)間及溫度，完全自主；

    一機多用，即可供暖，又可制冷，在制冷時(shí)產(chǎn)生的余熱還可提供生活生產(chǎn)熱水或為游泳池加熱，z*大限度的利用了能源。

    2.2土壤源熱泵的缺點(diǎn)

    1、埋地換熱器受土壤性能影響較大，土壤的熱工性能、能量平衡、土壤中的傳熱與傳濕對傳熱有較大影響；

    2、連續運行時(shí)熱泵的冷凝溫度和蒸發(fā)溫度受土壤溫度的變化發(fā)生波動(dòng)；

： 
追憶與祈福――5.12大地震一周年祭

：
2009年第一屆中國地源熱泵行業(yè)高層論壇
北京國土局下發(fā)地源熱泵需地質(zhì)監測條件
中華人民共和國國家標準水源熱泵(選摘)