地源熱泵的分類(lèi)及其各自特點(diǎn)

 地源熱泵在國(guó)內(nèi)也被稱(chēng)為地?zé)岜�。根�?jù)利用地?zé)嵩吹姆N類(lèi)和方式不同可以分為以下３類(lèi)：土壤源熱泵或稱(chēng)土壤耦合熱泵（GCHP）、地下水熱泵（GWHP）、地表水熱泵（SWHP）。

（一）土壤源熱泵
    土壤源熱泵以大地作為熱源和熱匯，熱泵的換熱器埋于地下，與大地進(jìn)行冷熱交換。土壤源熱泵系統(tǒng)主機(jī)通常采用水—水熱泵機(jī)組或水—氣熱泵機(jī)組。根據(jù)地下熱交換器的布置形式，主要分為垂直埋管、水平埋管和蛇行埋管３類(lèi)。
    垂直埋管換熱器通常采用的是Ｕ型方式，按其埋管深度可分為淺層（＜ ３０
ｍ），中層（３０～１００ ｍ）和深層（＞１００ ｍ）３種。埋管深，地下巖土溫度比較穩(wěn)定，鉆孔占地面積較少，但相應(yīng)會(huì)帶來(lái)鉆孔、鉆孔設(shè)備的經(jīng)費(fèi)和高承壓埋管的造價(jià)提高�？偟膩�(lái)說(shuō)，垂直埋管換熱器熱泵系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)在于：
（１）占地面積��；
（２）土壤的溫度和熱特性變化�。�
（３）需要的管材最少，泵耗能低；
（４）能效比很高。而劣勢(shì)主要在于：由于相應(yīng)的施工設(shè)備和施工人員的缺乏，造價(jià)偏高。
    水平埋管換熱器有單管和多管２種形式。其中單管水平換熱器占地面積最大，雖然多管水平埋管換熱器占地面積有所減少，但管長(zhǎng)應(yīng)相應(yīng)增加來(lái)補(bǔ)償相鄰管間的熱干擾。水平埋管換熱器熱泵系統(tǒng)由于施工設(shè)備廣泛使用而且施工人員易找，又加上許多家庭有足夠大的施工場(chǎng)地，因此造價(jià)就可以減下來(lái)。除需要較大場(chǎng)地外，水平埋管換熱器系統(tǒng)的劣勢(shì)還在于：運(yùn)行性能上不穩(wěn)定（由于淺層大地的溫度和熱特性隨著季節(jié)、降雨以及埋深而變化）；泵耗能較高；系統(tǒng)效率降低。
    蛇行埋管換熱器比較適用于場(chǎng)地有限又較經(jīng)濟(jì)的情況下。雖然挖掘量只有單管水平埋管換熱器２０％～３０％，但是用管量會(huì)明顯增加。這種方式優(yōu)缺點(diǎn)類(lèi)似于水平埋管換熱器，所以有的文獻(xiàn)將其歸入水平埋管換熱器。
（二）地下水熱泵系統(tǒng)
    在土壤源熱泵得到發(fā)展以前，歐美國(guó)家最常用的地源熱泵系統(tǒng)是地下水熱泵系統(tǒng)。目前在民用中已經(jīng)很少使用，主要應(yīng)用在商業(yè)建筑中。最常用的系統(tǒng)形式是采用水—水式板式換熱器，一側(cè)走地下水，一側(cè)走熱泵機(jī)組冷卻水。早期的地下水系統(tǒng)采用的是單井系統(tǒng)，即將地下水經(jīng)過(guò)板式換熱器后直接排放。這樣做，一則浪費(fèi)地下水資源，二則容易造成地層塌陷，引起地質(zhì)災(zāi)害。于是產(chǎn)生了雙井系統(tǒng)，一個(gè)井抽水，一個(gè)井回灌。地下水熱泵系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)是造價(jià)要比土壤源熱泵系統(tǒng)低，另外水井很緊湊，不占什么場(chǎng)地，技術(shù)也相對(duì)比較成熟，水井承包商也容易找。其劣勢(shì)就在于：
（１）有些地方法規(guī)禁止抽取或回灌地下水；
（２）可供的地下水有限；
（３）如水質(zhì)不好或打井不合格要注意水處理；
（４）如泵選擇過(guò)大、控制不良或水井與建筑偏遠(yuǎn)，泵耗能就會(huì)過(guò)大。
（三）地表水熱泵系統(tǒng)
    地表水熱泵系統(tǒng)主要有開(kāi)路和閉路系統(tǒng)。在寒冷地區(qū)，開(kāi)路系統(tǒng)并不適用，只能采用閉路系統(tǒng)�？偟膩�(lái)說(shuō)，地表水熱泵系統(tǒng)具有相對(duì)造價(jià)低廉、泵耗能低、維修率低以及運(yùn)行費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)。但是，在公共用的河中，管道或水中的其他設(shè)
備容易受到損害。另外，如果湖泊過(guò)小或過(guò)淺，湖泊的溫度會(huì)隨著室外氣候發(fā)生較大的變化，這就會(huì)產(chǎn)生效率降低、制冷或供熱能力降低的后果。

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