土壤源熱泵是利用地下常溫土壤溫度相對(duì)穩(wěn)定的特性，通過(guò)深埋于建筑物周?chē)?a href="/hebeideji/1329903744925800309.html">排水管與建筑物內(nèi)部完成熱交換的裝置。冬季從土壤中取熱，向建筑物供暖；夏季向土壤排熱，為建筑物制冷。
土壤源熱泵以土壤作為熱源、冷源，通過(guò)高效熱泵機(jī)組向建筑物供熱或供冷。高效熱泵機(jī)組的能效比一般能達(dá)到4.0kw/kw以上，與傳統(tǒng)的冷水機(jī)組加鍋爐的配置相比，全年能耗可節(jié)省40%左右，初投資偏高，機(jī)房面積較小，節(jié)省常規(guī)系統(tǒng)冷卻塔可觀的耗水量，運(yùn)行費(fèi)用低，不產(chǎn)生任何有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保的功效。
根據(jù)地埋管換熱器埋管方式的不同，土壤源熱泵系統(tǒng)可分為水平式地埋管換熱器系統(tǒng)和豎直式地埋管換熱器系統(tǒng)。
優(yōu)點(diǎn)
資源可再生利用
土壤源熱泵技術(shù)利用地球表面淺層地?zé)豳Y源作為冷熱源進(jìn)行能量轉(zhuǎn)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(dāng)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(chǔ)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(wěn)定且略低于年平均氣溫，可以分別在夏冬季提供相對(duì)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(tǒng)的冷熱源。而且土壤源熱泵系統(tǒng)不會(huì)把熱量、水蒸氣及細(xì)菌等排人大氣環(huán)境，符合當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)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(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。據(jù)美國(guó)環(huán)保署美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局估計(jì)，設(shè)計(jì)安裝良好的土壤源熱泵，平均來(lái)說(shuō)可以節(jié)約用戶(hù)30%～40%的供熱制冷空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用。高效的土壤源熱泵機(jī)組，平均產(chǎn)生1冷噸的冷量?jī)H需0.88kW的電力消耗，其耗電量?jī)H為普通冷水機(jī)組加鍋爐系統(tǒng)的30%～60%。
運(yùn)行費(fèi)用低
與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)相比，每年運(yùn)行費(fèi)用可節(jié)約40%左右。采用土壤源熱泵系統(tǒng)，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(wěn)定，一般為l0-25℃。而且土壤源熱泵系統(tǒng)可用于供暖、空調(diào)，還可提供生活熱水，一套系統(tǒng)可以替換原來(lái)的鍋爐、空調(diào)制冷裝置或系統(tǒng)，一機(jī)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(diào)。此外，機(jī)組使用壽命長(zhǎng)，均在20年左右；機(jī)組緊湊、節(jié)省空間：維護(hù)費(fèi)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?zé)崽镏械臒釟饣驘崴侵敢话愕某赝寥溃詫?duì)地下熱源沒(méi)有非凡要求，可在中國(guó)絕大部分地區(qū)應(yīng)用。
土壤源熱泵系統(tǒng)的COP值一般在3~6左右，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，其運(yùn)行費(fèi)用為普通中心空50%~60%。
占地面積少
機(jī)房占地面積小，節(jié)省空間，可設(shè)在地下。
綠色環(huán)保
土壤源熱泵系統(tǒng)利用地球表面淺層地?zé)豳Y源，沒(méi)有燃燒，沒(méi)有排煙及廢棄物，情節(jié)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(dāng)于減少40%以上，與電供暖相比，相當(dāng)于減少70%以上，假如結(jié)合其它節(jié)能措施節(jié)能會(huì)更明顯。雖然也采用制冷劑，但比常規(guī)空調(diào)裝置減少25%的充灌量；土壤源熱泵系統(tǒng)屬自含式系統(tǒng)，即該裝置能在工廠車(chē)間內(nèi)事先整裝密封好，因此，制冷劑泄漏機(jī)率大為減少。該裝置的運(yùn)行沒(méi)有任何污染，可以建造在居民區(qū)內(nèi)，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(yuǎn)距離輸送熱量。土壤源熱泵系統(tǒng)沒(méi)有冷卻塔和其它室外設(shè)備，沒(méi)有中心空調(diào)集中占地問(wèn)題，節(jié)省了空間和地皮，為開(kāi)發(fā)商帶來(lái)額外利潤(rùn)，產(chǎn)生附加經(jīng)濟(jì)效益，并改善了建筑物的外部形象。
自動(dòng)化程度高
機(jī)組內(nèi)部及機(jī)組與系統(tǒng)均可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，可根據(jù)室外溫度變化及室內(nèi)溫度要求控制機(jī)組啟停，達(dá)到最佳節(jié)能效果，同時(shí)節(jié)省了人力物力。
可自主調(diào)節(jié)機(jī)組，能夠任意調(diào)機(jī)，投資者可按需要調(diào)整供給時(shí)間及溫度，完全自主。
一機(jī)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?yàn)橛斡境丶訜幔畲笙薅鹊睦昧四茉础?/p>
缺點(diǎn)
1、埋地?fù)Q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(duì)傳熱有較大影響；
2、連續(xù)運(yùn)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)；
3、土壤導(dǎo)熱系數(shù)較小，換熱量較小。已有的經(jīng)驗(yàn)表明，其持續(xù)吸熱速率一般為25W/m2，所以當(dāng)供熱量一定時(shí)，換熱盤(pán)管占地面積較大，埋管的敷設(shè)無(wú)論是水平開(kāi)挖布置還是鉆孔垂直安裝，都會(huì)增加土建費(fèi)用。
參考資料 >