据调查我国建筑运行能耗约占全社会总能耗的30%采暖空调的能耗已占建筑总能耗的55%抓好建筑节能特别是抓好采暖空调的节能已成当前必要之举发展地源热泵已成为建筑工程中采暖空调节能的重要方向。地源热泵技术是一种可再生能源技术利用地下浅层地热资源通过输入少量的高品位能源(如电能)实现热能由低温位向高温位转移以解决采暖和制冷问题。随着相关技术的发展成熟地源热泵技术在采暖空调中的应用发展迅速。
根据所利用的地热资源分为土壤源热泵系统、地下水源热泵系统和地表水热泵系统三类。土壤源热泵系统以大地作为热源通过循环液在一个由水平或垂直地下埋管组成、封闭的换热器内流动实现冬季向周围土壤吸热夏季向周围土壤放热合理布置地下换热管网和保持地下温度场长期稳定是项目成功的关键。地下水源热泵系统地下水热泵系统是一种以水体为低位热源通过抽取地下水在热泵中放出热量后再回灌到地下水层实现系统与地下水之间的传热应用中避免地下水资源的流失和保证地下水层不受污染是项目实施的前提。地表水源热泵系统通过池塘、湖泊或河溪中地表水水面以下、多重并联的塑料管组成的热交换器实现系统与地表水之间的传热这种热泵的换热对水体中生态环境的影响需预先加以考虑。
地源热泵空调系统70%的能量来源于土壤30%的能量来自电力用于将土壤中的热量“搬运”至室内。与锅炉(电、燃料)供热系统相比锅炉供热只能将90%以上的电能或70—90%的燃料内能转换为热量供用户使用因此它要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能比燃料锅炉节省二分之一以上的能量其运行费用仅为普通中央空调的50—60%。采用地源热泵系统冬季无燃烧过程无污染物排放夏季减少了冷却塔的飘水损失减缓了城市的热岛效应具有极为显著的经济和社会效益。
地源热泵中央空调系统的设计是一个完整的系统采用地源热泵系统一定要因地制宜根据建筑物的功能、环境和土质水文条件计算建筑物冷热负荷精心开展水文地质勘查和地下岩土热物性参数检测合理选择地源热泵机组类型和规模并进行细致的工程投资和节能效益分析以此为基础精心设计地源热泵系统才能发挥地源热泵系统的节能减排优势取得良好的经济效益。
总之因地制宜地采取不同形式的地源热泵技术可以有效地利用低温地热资源同时克服传统采暖空调技术的局限和不足在节能减排和城市现代化建设方面有着重要的意义。