地大热能：浅层地热能在绿色建筑中的应用-地源热泵系统_综合智慧能源

什么是地源热泵系统？

地源热泵系统是利用浅层地热能进行供热制冷的新型能源利用技术，是热泵的一种，热泵是利用卡诺循环和逆卡诺循环原理转移冷量和热量的设备。地源热泵通常是指能转移地下土壤中热量或者冷量到所需要的地方。通常热泵都是用来做为空调制冷或者采暖用的。地源热泵还利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力，冬季地源把热量从地下土壤中转移到建筑物内，夏季再把地下的冷量转移到建筑物内，一个年度形成一个冷热循环。

地源热泵系统是一种即可供热又可制冷的新能源利用系统，它是充分利用浅层地热能来运行的。由于浅层地热能几乎完全不受资源限制并且应用技术不断优化更为成熟稳定，能量来源于地下能源，系统不向外界排放任何废气、废水、废渣、是一种理想的“绿色空调”，可广泛应用在办公楼、宾馆、学校、宿舍、医院、饭店、商场、别墅、住宅等领域，这些年来在我国各个地区得到了广泛推广和应用 。 



地源热泵系统的特点
可再生性，地源热泵是一种利用地球所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的供暖制冷空调系统，地源热泵是利用清洁可再生能源的一种技术。地表土壤和水体是一个巨大的太阳能集热器，所收集的太阳辐射能量，比每年利用能量的500倍还多（地下的水体是通过土壤间接接受太阳辐射能量），它又是一个巨大的动态能量平衡系统，地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散的相对平衡，地源热泵技术的成功使用，使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为现实。

高效节能性，地源热泵机组利用的土壤或水体温度冬季为12-22℃，温度比环境空气温度高。热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高；土壤或水体温度夏季18-32℃，温度比环境空气温度低，制冷系统冷凝温度降低，使用冷却效果好于风冷式和冷却塔式，机组效率大大提高，可以节能30-40%的运行费用。投入1KW的电能可以得到4KW以上的热量或 5KW以上冷量。

绿色环保性，地热资源垂手可得，地源热泵系统通过密闭水循环与土壤进行能源交换，不破坏地层结构，不利用地下水资源、低噪音，又不排放废气和废弃物，对空气不造成热污染，具备零污染的良好环保品质。供热时没有燃烧过程，避免了排烟污染，供冷时省了冷却塔，避免了噪音及霉菌污染。

实用性，地源热泵系统可供暖，制冷，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。

安全可靠性，地源热泵系统无易燃易爆隐患，系统自动化程度高，能实现温度、压力、流量、关键部位的多参数自动调节，且安装性能良好。性能可靠：主机及系统匹配科学、合理，高强度、高密度的聚氯乙烯管材均安全无毒，无腐蚀，柔韧性好、断裂伸长率高，采用热熔和电熔系统密封性能好、不泄漏，系统在工作时实现了水电分离更大提高了安全保障的可靠性。



地源热泵系统在绿色建筑中的应用
基于地源热泵系统既可制冷又可供热的特性，其主要应用分为两种：地源热泵空调系统和地源热泵热水系统。

地源热泵空调系统
地源热泵空调系统的构成包括浅层地热能采集系统、水源热泵机组、冷热分配系统和空气处理系统等四个部分，运作的原理是首先利用地源热泵转化浅层地热能，从而为智能建筑提供制冷、制热服务。它利用水与地热能进行冷热交换来作为热泵的冷热源，在冬季，把室外的地下水热量通过循环水，为室内提供热量，进行供暖；在夏季，循环水把室内的热量交换出来，带到地下水，此时地下作为室内热量的排放区域。地源热泵空调系统具有能源的可再生优越性，高效、节能、环保、无污染等特性，且占地面积少，应用广泛，具有极高的社会效益和市场潜力。

地源热泵热水系统
地源热泵热水系统是利用地源热泵，提取浅层土壤热能、地表水热能或地下水热能等低温热源，再将它们转化为生活热水。它由浅层地能采集系统 、水源热泵机组和热水供应装置等子系统构成，其中，浅层地能采集系统能够提取浅层土 壤热能、地下水热能、地表水热能，然后通过水源热泵机组进行热交换，最后通过热水供应装置实现对绿色建筑的热水供应。
地源热泵热水系统具有高效节能、能源利用率高、受自然环境影响较小、工作时限无限制、占地面积小、环境安全、过程可靠的优点，在未来有极大的发展潜力。
 
在现代社会经济中，能源的稳定供应是经济平稳发展的重要保障之一。目前在社会经济发展中的能源短缺问题充分暴露，已经成为影响经济发展的重要因素。新能源的开发与利用能够从一定程度上缓解能源危机，推动人类社会继续向前发展。在建筑生产使用过程中，从建材的生产到建筑的施工一直到建筑物的竣工使用，在整个过程中完全都在消耗着能源。相关统计表明，我国的建筑能耗占到全国总能耗的25％以上，是能源消耗不可忽视的一部分。因此推广绿色建筑、开发新能源是控制能源消耗的必要举措，同时也是促进经济发展的重要手段。