太阳能地源热泵系统核心技术及未来展望
太阳能地源热泵的特点及基本形式
地源热泵技术是一种利用浅层地热资源的既可供热又可制冷的高效节能的空调技术。热泵的理论基础源于卡诺循环，与制冷机相同，是按照逆卡诺循环工作的。由于全年地温波动小，冬暖夏凉，因此地热可分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即冬季从土壤中采集热量，提高温度后供给室内采暖；夏季从土壤中采集冷量，把室内多余热量取出释放到地能中去。
1.地源热泵主要有以下几种形式：
(1)地下水热泵：为开放系统。该系统占地面积小，非常经济。它要求保证机组正常运行的稳定水源，温度范围在7～21℃，需要打井，为保持地下水位需要注意回灌，从而不破坏水资源；
(2)河湖水源热泵：为开式或闭式系统。该系统投资小，水系统能耗低，可靠性高，运行费用低，但盘管易被破坏，机组效率不稳；
(3)土壤热泵：为闭式系统。垂直埋管系统占地面积小，水系统耗电少，但钻井费用高；水平埋管安装费用低，但占地面积大，水系统耗电大。
2 地源热泵优于传统空调的特性
在技术方面
(1)传统的空调系统不论是水冷还是风冷，
由于它的换热器必须置于暴露的空气中，因此会对建筑造型造成不好的影响，破坏建筑的外观；而地源热泵把换热器埋于地下，且远离主建筑物，故不会对其造型产生影响。
(2)风冷换热器与水冷换热器的换热环境均为大气，故不可避免地受到环境条件变化的影响，会明显降低换热效率；而地源热泵换热器是和大地换热，换热对象是lm 以下的地层，其初始温度大约等于年平均温度，基本不受外界环境的影响。这种温度特性使地源热泵比传统空调运行效率要高
40％ "-60％ 。
(3)普通空调对环境的影响是很严重的，它不仅对臭氧层造成严重的破坏和产生令人难以忍受的噪音，还由于夏季将废热排入大气，冬季吸收大气中的热量而使大气、住宅周围的环境更加恶劣；而地源热泵可以利用大地的蓄热能力，把夏季多余的排入大地的热能在冬季取用，把冬季多余的冷能在夏季取用，以达到冬夏两季室内的供暖与供冷。同时该装置的运行几乎没有排放物和废弃物，
所以不仅对大气没有影响，还能使大地不至于过冷或过热。
3 在经济方面
(1)影响地源热泵使用经济性的因素很多，如国家能源政策、环保政策、电与燃料价格、建筑环境、使用者和气候条件等。根据我国目前的现状，由于这些方面的因素而导致的运行费还有待进一步研究，难以获得准确的结论，但是可以借鉴美国等发达国家的经验，世界环境保护组织研究表明：设计安装良好的地源热泵，可以节约30％～4O％甚至更高的供热制冷空调的综合运行费用。
(2)由于技术方面的优势，可以节省运行费用4O％--~60％。
(3)地源热泵系统还可以集采暖、空调制冷和提供生活热水于一身。一套热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水加热的三套装置或系统，提升了其经济性。由此可得出结论：地源热泵系统虽然由于室外分比较复杂，初投资高于普通空调系统，但普通空调的运行费用远高于地源热泵系统。普通空调寿命一般在1 5年左右，而地源热泵的地下换热器由于采用高强度材料，埋地寿命至少50年。
因此，从使用寿命和运行费用来考虑，地源热泵系统的经济性要高于普通空调系统。我国的长江流域及其周围地区人口集中，能源消耗量大，污染问题突出。而且该地区能源相对比较匮乏，能源供给形势严峻。因此从节约能源，改善能源结构和保护环境考虑，也应该推广热泵这项节能技术。最高，并且可以减轻泵和锅炉的峰值压力，减小阀门和管道的噪声和腐蚀，因此是一种很好的控制方法，但由于混合阀和室外温度设定控制器等装置，使初期投资较大。“室外温度补偿+脉冲式控制”的控制精度略低于“室外温度补偿+室温反馈方式控制”，但投资较少，易于施工和维护，是目前较好的控制方法。在相同控制水平下，与地板辐射供冷和除湿系统非独立控制系统相比较，独立的控制系统应用更为简便有效。
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