隨著生活水平的不斷提高,空調(diào)設(shè)備使用日益廣泛，能源問題、環(huán)保問題一直困擾人。如何使空調(diào)系統(tǒng)更好得環(huán)保、節(jié)能成了當(dāng)前空調(diào)行業(yè)最突出的問題。結(jié)合國內(nèi)外空調(diào)設(shè)備及能源的研究狀況，作者認(rèn)為地源熱泵技術(shù)應(yīng)該成為空調(diào)系統(tǒng)環(huán)保與節(jié)能新的研究方向；如果將地源熱泵技術(shù)應(yīng)用于家用小型中央空調(diào)，應(yīng)用地源作為空調(diào)冷熱源，會有著很好的應(yīng)用前景。
　　1．地源熱泵的應(yīng)用原理
　　地源熱泵是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源（也稱地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供熱又可制冷的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。
　　地源熱泵系統(tǒng)，其工作過程具體為，夏季制冷工況下，將系統(tǒng)冷凝器排出的熱量釋放到大地，將大地作為排熱場所，把空調(diào)房間熱量以及壓縮機(jī)耗能通過埋地盤管排入大地中，再通過土壤的導(dǎo)熱和土壤中水分的移動將熱量擴(kuò)散。在地源熱泵系統(tǒng)中，由于冬季制熱工況下從大地中獲取的熱量可在夏季制冷時(shí)得到補(bǔ)償，因而地層的總熱量基本維持平衡，因此熱泵系統(tǒng)冷熱源比較穩(wěn)定。
　　2．地源熱泵應(yīng)用于家用小型中央空調(diào)的技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性分析
　　2.1技術(shù)分析：地源熱泵系統(tǒng)可制熱、制冷，還可供生活熱水，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加制冷機(jī)組的兩套裝置或系統(tǒng)。地表淺層熱能是一種可再生能源，它相當(dāng)于一個(gè)巨大的太陽能集熱器，收集了約47%的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多[11]。地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，如果結(jié)合其它節(jié)能措施，節(jié)能減排會更明顯[12]。對于目前新興的花園式別墅，花園式小區(qū)樓宇及花園式建筑有非常好的實(shí)用性，另由于機(jī)房面積較小，故可節(jié)省建筑面積。
　　2.2經(jīng)濟(jì)分析
　　2.2.1從單純的制熱角度分析：傳統(tǒng)鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70～90%的燃料燃燒后產(chǎn)生的熱量供用戶使用，而地源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省二分之一以上的能量。
　　2.2.2.地源熱泵的熱源溫度（地層）全年較為穩(wěn)定，一般為9～26℃，其制冷、制熱系數(shù)可達(dá)3.5～4.4，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，其運(yùn)行費(fèi)用為普通中央空調(diào)的50～60%[13]。
　　2.2.3運(yùn)行費(fèi)用分析：
　　以國內(nèi)大多數(shù)城市的物價(jià)水平-天然氣價(jià)2.0元/m3、電0.5元/kWh來比較。如果利用天然氣來采暖，天然氣熱值為33500kJ/m3，利用熱效率90%計(jì)，則燃燒1m3可以獲得熱量為：Q=33500×0.9=30150kJ。
　　如果使用地?zé)釤岜�，取COP=3.5，則獲得同樣的熱量需要耗電量為：
　　W=Q/COP=30150/35=8614.3(kJ)=2.4(kWh)
　　費(fèi)用比較可知：
　　熱泵供暖電費(fèi)=0.5(元/Kwh)×W=0.5×2.4=1.2(元)
　　而1m3的天然氣費(fèi)用=2.0(元)
　　因此，用地?zé)釤岜霉┡�（熱）可減少運(yùn)行費(fèi)用：
　　y=(2.0-1.2)/2=40%
　　2.3工程實(shí)例投資及經(jīng)濟(jì)性對比分析：
　　現(xiàn)在通過實(shí)例來比較以地源為冷熱源與常規(guī)冷熱源的家用小型中央空調(diào)的經(jīng)濟(jì)性比較：
　　項(xiàng)目名稱：天津市汐岸國際別墅地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)項(xiàng)目
　　建筑類型：別墅住宅（獨(dú)棟）
　　建筑占地：90平方米
　　建筑面積：242平方米
　　空調(diào)面積：189平方米
　　投資及經(jīng)濟(jì)性對比分析
　　系統(tǒng)類型 總投資（萬元） 年運(yùn)行費(fèi)用（萬元）
　　冷水機(jī)組加市政供熱 8.5 1.7
　　地源熱泵冷暖空調(diào)系統(tǒng) 10.1 0.8
　　通過上述分析可以看出，將地源熱泵應(yīng)用于家用小型中央空調(diào)中，有以下一些特點(diǎn)：
　　(1)從經(jīng)濟(jì)性方面考慮，設(shè)備的初投資較大，但是地源熱泵系統(tǒng)能耗少，機(jī)組性能系數(shù)高，節(jié)能效果明顯。
　　(2)從工程技術(shù)方面考慮，對于別墅區(qū)，建筑物周圍空間較大，鋪設(shè)埋管較容易，所以較適合使用地源熱泵系統(tǒng)。
　　(3)地源熱泵不對使用地產(chǎn)生噪聲污染、熱污染等特點(diǎn)，埋地?fù)Q熱盤管可布置在建筑物花園、草坪及周邊的地下，地層的總熱量基本維持平衡，對環(huán)境保護(hù)有利符合可持續(xù)發(fā)展的要求。
　　3總結(jié)
　　在我國長江以南地區(qū)一般居住建筑均無集中供熱系統(tǒng)供暖，其氣候特點(diǎn)是夏季炎熱，濕度大；冬季陰冷潮濕。缺少動態(tài)特性研究等方面的不足，但是隨著科技的不斷進(jìn)步這些問題都將得到解決。
　　總之，將地源熱泵技術(shù)應(yīng)用于家用小型中央空調(diào)的技術(shù)滿足空調(diào)行業(yè)的節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展趨勢，且具有很強(qiáng)的可行性。隨著地源熱泵技術(shù)研究的不斷發(fā)展，必然會對能源的科學(xué)、合理利用起到很好的促進(jìn)作用。
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