地源热泵与低温地板辐射供暖联合运行的可行性分析

PAGEPAGE5地源热泵与低温地板辐射供暖联合运行的可行性分析摘要：介绍了地源热泵及低温地板辐射采暖系统的特点，并通过比较地源热泵及低温地板辐射供暖系统与传统冷水机组和散热器系统的初投资及运行费用，说明了地源热泵及低温地板辐射采暖系统联合运行在节能环保及运行费用方面具有较大优势。指出了为推广这种空调供暖形式需解决的问题。关键词：地源热泵低温地板辐射采暖节能环保经济性1引言对于一个完整的供暖空调系统，其基本的组成都必须有三个部分组成，即热（冷）源、管路系统和末端（向室内供热供冷的设备装置），如何合理地选择系统的热（冷）源及末端装置一直都是建筑设备与环境工程师及科学工作者不懈努力追求的。在以往的许多资料和研究文献中大多是单独对冷（热）源[1]-[10]或末端[11]-[16]进行的技术、经济等各方面的分析。但是在诸多冷（热）源及末端系统的形式中选出互相匹配的源与端，对于供热、空调系统同样非常重要。1.1地源热泵简介地源热泵最早于1912年瑞士的一份专利文献中提出[4][5]，它是一种利用地下浅层低温地热资源（常温土壤或地下水）来实现制冷制热的高效节能热泵系统，利用地能分别可以在冬季作为热泵供暖，同时大地储存冷量，以备夏季供冷使用；相反在夏季作为冷源，同时储存热量以备冬季使用，地源热泵具有以下特点：（1）地源热泵属于可再生能源，由于其可在冬夏两季交互地蓄存冷热量，同时地球表面吸收并蓄存了47％的太阳能，此能量是人类每年利用能量的总和的500倍之多[4]，这种蓄存于地表浅层的近乎无限的能源是取之不尽用之不竭的可再生能源，符合能源可持续性发展的趋势。（2）地源热泵的污染物排放，仅相当于空气源热泵的60％，是普通锅炉供暖系统的30％。[4]，虽然其也采用制冷剂，但是比常规空调装置减少了25％的充满量，是真正的环保型系统。（3）地源热泵属经济高效的冷（热）源，其利用的地能或地表浅层地能的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种稳定温度使得地源热泵的COP值比较高，夏季约为4.1（传统冷源2.9），冬季3.1（传统热泵2.8）[10]，节能以及节约运行费用达40％[4]，另外地能由于温度稳定，这就使热泵机组运行更可靠、稳定，保证了系统的稳定性、高效性、经济性。（4）地源热泵可以一机多用。它可以用于供暖、空调、生活热水，其适合于宾馆、商场、办公楼、学校、住宅，更适合于别墅，是一种极具发展潜力的中央空调冷(热)源。对于多端的联合运行，所需热泵容量的匹配以及与各端容量的耦合还有待研究。4.2低温地板辐射供冷由于地面在温度较低时容易结露或即使不结露也会使室内空气湿度升高，使室内环境变差，降低室内湿度是夏季采用地板供冷的关键，也是地源热泵与地板辐射供暖（供冷）联合运行的关键所在。如何降低室内的空气湿度还有待从理论到措施的研究。4.3由于地源热泵所用浅层大地的地能，而埋管换热器的传热受到土壤的直接影响，故各地区土质对地源热泵的工作性能影响较大，具体埋地换热器的换热特性，在设计中如何选择埋地换热器也是制约地源热泵推广的重要因素之一，有待在这一方面进一步研究。参考文献1万仁里谈地源热泵建筑热能通风空调2002第3期46-472魏唐隷等地源热泵冬季供暖测试及传热模型暖通空调2000（30）第1期12-143刁小飞等地源热泵的优越性及前景展望能源研究与信息2002（18）第1期33-364寿青云陈汝东高效节能的空调—地源热泵节能2001第1期5刘宪英等地源热泵地下埋管换热器传热模型的综述重庆建筑大学学报1999（21）第4期106-1106王永镖地源热泵运行经济性分析热能动力工程2002（17）第6期565-5677陈涣新地源热泵技术在我国的应用前景建筑热能通风空调2002第4期10-138黄奕沄等地源热泵研究与应用现状制冷空调与电力机械2003（24）第1期6-109曲云霞等地源热泵及其应用分析可再生能源2002第4期7-1310王勇地源热泵的技术经济分析建筑热能通风空调2001第5期12-1311张烨低温地板辐射采暖的可行性分析能源研究与利用2002第5期33-3612于慧俐茅清希低温地板辐射采暖系统的经济性分析建筑热能通风空调2002第2期8-1013朱赛鸿低温地板辐射采暖技术及在住宅中应用的可行性分析河北工业大学学报2001（30）第6期94-9714张安诗等住宅低温地板辐射采暖的技术分析煤气与热力2002年（22）第4期359-36015刘成林杨昌智基于计算机仿真的低温地板辐射采暖系统的节能分析节能技术2002（20）第6期20-2516王文等低温热水地板与热泵空调器采暖测试对比分析重庆建筑大学学报2001（