第一篇：地源熱泵打井方案調查

關于地源熱泵打井設計預計方案調查報告

經過電話聯系，調查與了解xxx大廈地源熱泵中央空調打井設計預計方案情況，闡述如下：

1.地源熱泵中央空調或鉆井廠家：由他們根據自己的設備性能指標（如主機功率設計、埋管間距、管路的設計、PE管設計是單U還是雙U、井的回填方式等）及設計院冷熱負荷的需求來確定打井的數量，以他們的工作經驗平原地區土質為泥沙層利于打井，至于做熱估實驗他們也認可，可以聯系有關部門來做實驗報告，但依據熱估性實驗得出的打井數量與實際是有差距的，必須做出一定的富余量來滿足多年的需求。

2.xxxxx工（xx規劃建筑設計院xx院長介紹）：分析了關于地源熱泵打井的方案設計，如井口間距、井管是單U還是雙U、回填方式、主機功率設計等，提出了若提前做熱估性實驗有可能出現的異議，認為可以做熱估性實驗，應選出廠家，依據廠家的設計暫估打井端鉆多少口井，通過招標可確定單口井的合理價格，然后打兩口實驗井做熱估性實驗，根據設計院設計、實驗數據、廠家設計井的布局等得出鉆井的合理總數量，再計算出打井的總費用，熱估性實驗的費用包含在打井工程的總費用或地源熱泵中央空調系統工程總費用上（在招標時說明）。

3.山東建筑大學xxx院長：以專業的技術理論闡述做熱估性實驗的必要性，如井的設計深度、井口間距、管道的耐壓、管道的布局、管道的連接方式、地質（層）的結構、井的回填材料等，關于做實驗井提供了兩個方案：1.我們選出廠家，地源熱泵中央空調系統工

程總費用包含熱估性實驗的費用（在招標時說明）。在廠家施工前打

兩口實驗井做熱估性實驗，根據設計院設計、實驗數據、廠家設計井的布局等得出鉆井的合理數量。2.由山東建筑大學xxx院長負責推

薦鉆井公司，做熱估性實驗報告，給出一個建議性的井設計布局、管

道連接方式等設計方案。施工的廠家負責依據該設計方案、xxx大廈

設計院設計負荷要求等深化設計，得出鉆井的合理數量。實驗費用共

需7萬元。

請指點！LYD1975

第二篇：地源熱泵施工工藝方案

地源熱泵施工工藝

第一節

室外地下換熱器系統安裝

一、地埋管管道連接方式及注意事項

本工程地埋管的連接方式為：管材采用熱熔連接，管徑D63（含D63）以下的管材采用承插熱熔連接，管徑D63以上的管材采用對接熱熔連接。管道管件在使用前按照廠家技術要求熔接，地下換熱器與水平管及成品單U頭之間采用電熔套管連接。

二、地埋管換熱器安裝施工技術要點

室外地下換熱器采用垂直打孔埋管方式。打井口徑約計200mm，深100m，井內安裝單U管，鉆孔間距為4

m×4m。

鉆孔施工工藝流程

施工準備

放線

豎立鉆機

接水、電

施鉆

換熱管接頭

通孔

換熱管試壓

下換熱管

回填

1.施工準備

熟悉現場及施工圖紙，進行施工準備，包括人員、機具及現場臨設，對施工人員進行有針對性的交底。

2、地下換熱器測量放線及管孔定位

施工前，甲方應組織有關單位向施工單位進行現場交樁；對鉆井施工單位書面移交現場準確高程點2個及現場已經施工完畢的樁基軸線圖，以便于鉆井施工時候準確進行地下換熱器深度標高及水平位置定位，避免出現施工誤差。鉆井孔位的沿線臨時水準點，每200m不宜少于1個；臨時水準點、管道軸線控制樁、高程樁、應經過復核方可使用，并應經常校核；已建管道、構筑物等與本工程銜接的平面位置和高程，開工前應校測。

（1）清理地面后即可對鉆井孔位進行放線，事先將地下換熱器井號在設計圖上進行編號，編號為：001～120。便于鉆機過程中詳細、準確記錄。

（2）參照現場建筑基準點和已有建筑物作為參照物，采用經緯儀進行測量放線，事先測量2、3個點，后用施工線進行放線，結合施工圖紙，并逐一在場地上標明和確定鉆孔位置。按照施工圖紙標定的鉆孔位置，在每個鉆孔中心點用木樁作標記，地下換熱器之間用白灰連接，清楚的在地面上體現書井位及走向，并再次校核確認鉆孔位置。

（3）如發現埋管部位下有地下管線或構筑物時，允許稍有偏差，可適當調整局部鉆孔位置，并及時更正繪制最終鉆孔定位圖。然后根據垂直埋管平面布置圖以及鉆孔定位圖，最終確定鉆孔及水平埋管溝槽的具體位置和埋管系統的標高。現場鉆孔定位圖應報設計院、監理工程師和業主同意批準。

（4）當調整局部鉆孔位置的位移較大時，應及時向現場監理工程師和業主反應。設計院批準后方能更改井位。

（5）按照施工圖紙標定換熱孔的位置，在每口井位置釘40*40mm木樁，以保證打孔位置準確。

3.鉆孔

地下換熱器孔的放線定位完畢后，確定地下換熱器孔的位置樹立鉆機。具體操作如下：

3.1豎立鉆機

A.A.以鉆孔點定位塔架底盤，采用水平尺對底盤橫向、縱向進行找平，水平度≤0.5mm/m。

B.B.底盤定位后，安裝塔架豎桿，利用鉛錘和直尺測量塔架的垂直度，保證塔架豎桿垂直。

C.C.安裝鉆機頭、鉆機提升裝置和鉆頭充水（泥漿）等附屬裝置。

D.D.按要求挖好沉淀池及泥水溝，并使其暢通。泥漿坑開挖采用挖機或人工進行，鉆井設備較多時候，泥漿坑內開挖要統一安排進行，不得現場隨意亂挖。泥漿坑距離地下換熱器位置距離不宜過長，控制在5米以內即可。

E.E.對鉆機及附屬裝置接電、接水管，對每臺設備進行點試，確定轉向。各參數無誤后方可啟動鉆機進行鉆井施工。

3.2鉆孔初期要遵循循序漸進原則，鉆桿進尺要緩慢，并根據鉆井進度及時清理鉆孔四周的沙土，對泥漿溝內的沙土、石塊等也要及時清理。防止進入泥漿坑或重新被循環進入孔內。當鉆孔到一定深度，20米以下后，由于遇到中風化巖層，可根據鉆機自身性能情況，調節鉆速，提高鉆井進深尺度。

3.3鉆井過程中要時刻注意鉆機的水平度，確保鉆機樹立穩定、水平。如發現鉆機出現傾斜，要立即停止鉆孔。調整鉆井水平、垂直度后方可重新開鉆。防止鉆孔出現傾斜、竄孔情況。

3.4鉆孔期間更換鉆桿時候，鉆桿起重吊具與鉆桿之間要連接牢固，掛鉤要有鎖緊裝置，不得出現滑鉤、脫鉤現象，杜絕出現安全事故。

3.5根據工程實際情況，隨時填寫記錄表并及時分析土壤實際狀況。無特殊情況，每鉆孔5米深度必須填寫記錄表。

3.6施工時，可根據工程需要和土壤情況，鉆孔深度可適當增加，本工程鉆井深度不低于100米，富裕鉆井深度防止下管過程中管井坍塌，影響下管有效深度。鉆井過程并做好記錄便于埋設相應的管道。

3.7施鉆過程中應掌握鉆進速度，密切注意鉆機及附屬設備的運行情況，發現異常應及時處理，防止拉斷鉆桿和接頭絲扣、跌落鉆頭等現象發生，并時刻注意地層地質變化，做好記錄。

3.8施鉆過程中鉆機長和操作手應定時對鉆機及附屬設備進行巡回檢查，及時做好維護和保養工作，提高工作效率。

3.9鉆井時候，施工人員要及時疏導泥漿溝，保持泥漿坑內排漿通暢。泥漿不得四處亂排。對不能繼續循環使用的泥漿，要統一排到指定泥漿坑內存放。

3.10鉆井用水要根據鉆井需要取用。不得出現長流水、用水四處亂淌情況。實現安全文明施工。

3.11為確保地下換熱器下管順暢，鉆孔鉆頭規格應為150mm。鉆孔尺寸滿足設計要求。

4、通孔

當鉆機鉆至有效深度100米時候，由于防止井孔內泥漿沉淀，根據設計要求，要繼續深鉆3m深，鉆孔深度滿足設計要求后，鉆孔施工即可結束。再提鉆桿前對已經施工完畢的成孔進行反復沖洗，將孔內的沙子等置換到泥漿池中沉淀去除，確保孔內暢通。清洗時間不能低于10分鐘，也可根據現場情況自行掌控。通孔過程中要仔細對循環中的泥漿進行觀察，如果泥漿中無沙子及石子時候基本通孔結束。通過結束后可依次提出鉆桿。

5、地埋立管施工

5.1地下換熱器管材采用PE100聚乙烯材料，所有的聚乙烯管都要用專用的熱熔設備進行熱熔連接。連接時候必須根據生產廠家的說明進行施工。本工程地下換熱器采用成品，下管前根據設計要求進行試壓，試壓用水為清潔自來水。壓力不低于1.5mpa,穩壓15分鐘，壓力降不大于3%即為合格。試壓合格后將壓力降到0.5mpa保壓，準備下管。并填寫試壓驗收記錄。

5.2下換熱管

A.A.為保證換熱效果，防止支管間發生熱回流現象，四根換熱支管之間需保持距離，下管前采用分離定位管卡將四根換熱管進行分離定位。分離定位卡間距不大于3米。

B.B.把檢漏后的單U型管用專用下管器逐漸放入鉆好的孔內。由于井內存在泥漿，下管過程存在阻力，本工程用下管器配合進行下管，下管器下管速度要求與地下換熱器速度一致。下管速度要均勻，防止下管過程中損壞管道，如果遇有障礙和不順暢現象，應及時查明原因，待做好處理后才能繼續下管，最后地面上要保留1m左右的換熱管，將換熱管進行固定，防止下滑到井內，造成管道無法使用，甚至廢井。

C.C.下管前要事前將地下換熱器放平。下管過程中要采用人工抬的方法，4~5名工人平均分布，抬起地下換熱器管道，嚴禁管道在地面上隨意拖動下管。

D.D.地下換熱器下完后，放好埋管、回填前，應固定埋管，并在孔和管子之間的縫隙放入一些細黃沙并用木方等固定管口。

E.E.嚴格做好到管口臨時封閉。記錄埋管前端編號及尾端編號，確保立管深度與孔深相當，同時觀察壓力表壓力，壓力沒有變化情況下。至此下管完畢，等待回填。

6、地下換熱器回填。

6.1本工程地下換熱器回填采用原漿回填，具體回填方式可按照以下兩種方式進行：

（1）方式一：利用泥漿坑內的泥漿采用回填泵自上而下回填，將濃泥漿回填至井內，直至回填滿，泥漿外溢井外為止。回填完畢后撤離鉆機，對井孔內泥漿自然沉淀后上方存在空隙的，利用泥漿再次回填，反復多次直至不出現沉淀情況。對上部分出現的空隙，也可以用沙子進行回填，直至回填密實。

（2）方式二：返漿回填，鉆井完畢后，將鉆機撤離井孔，進行第二口井施工，第二口井施工用的泥漿溝通過第一口已經施工完畢的地下換熱器井孔，利用第二口井施工過程中泥漿循環過程中經過第一口井，時刻填充第一口井。如此反復進行第三口井施工，第三口井泥漿溝經過第一、二口井，利用第三口井的循環泥漿進行填充第一、二口井。此種方式回填方法，泥漿溝最多可進行2個成孔回填，承擔的成孔回填數量過多，泥漿溝過長，不利于鉆井施工。對此種方案，如果后續仍存在回填不實情況，仍需要繼續回填，直至回填密實。

6.2

回填前應確保垂直地埋管試壓完畢并合格。回填過程中隨時觀察換熱器壓力情況，保證管道壓力正常，一旦壓力出現異常，壓力持續下降，應立即停止回填，待查明原因進行處理后，再進行回填。

6.3回填完畢后，如壓力無誤，可將壓力表拆除，用管帽或其他有效措施將地下換熱器口熱熔密封，并做好記錄及成品保護。

第二節、地下換熱器水平干、支管施工

水平管施工工藝：

本工程使用的水平管管件和管材的內外壁應平整、光滑，無氣泡、裂口、裂紋、脫皮和明顯痕紋、凹陷；管件和管材顏色應一致，無色澤不均勻。裝卸運輸和搬運時應小心輕放，不能受到劇烈碰撞和尖銳物體沖擊，不能拋、摔、滾、拖，避免接觸油污，在儲存和施工過程中要嚴防泥土和雜物進入管內，存放處避免陽光直射。

1、當室外換熱器分區施工開始后，將各分區的匯總管道的位置及走向標示出來，對管道走向進行放線，根據要求進行開挖。開挖可采用人工或設備開挖，將水平管需要的管溝挖到設計要求的寬度和深度，要求管溝底部平整、不能有石頭等硬物存在。

在含水地層或軟土、不穩定地層內開槽時，要進行施工排水、設置溝槽支撐或采取地基處理等措施。開挖溝槽時要嚴格控制槽底標高和防止擾動槽底原狀土，槽底超挖部分要用細沙或土回填密實。

2、水平地埋管換熱器鋪設前，溝槽底部應先按照設計要求鋪設細沙。水平地埋管換熱器安裝時，應防止石塊等重物撞擊管身。管道不應有折斷、扭結等問題，轉彎處應光滑，且應采取固定措施。

3、按照圖紙要求將各管樁內的U形管與水平管連接，并分別引至機房分集水器；

4、水平地埋管與地下換熱器連接完畢后，應按規范要求進行水壓試驗。試壓壓力1.0MPA,在試驗壓力下，穩定至少15min，穩壓后壓力降不應大于3%，且無泄漏現象；

5、回填：水平管試壓合格后才能進行管溝回填，回填要在管道內保壓的情況下進行。首先調整水平管的間距、平整度達到設計要求，再用土或沙子進行回填，回填料中的石塊或尖銳物應清除后進行。為保證回填均勻，且回填料與管道緊密接觸，回填應在管道兩側同步進行，同一溝槽中有雙排或多排管道時，管道之間的回填壓實應與管道和槽壁之間的回填壓實對稱進行。各壓實面的高差不宜超過30cm。分層管道回填時，應重點做好每一管道層上方15cm范圍內的回填。管道兩側和管頂以上50cm范圍內，應采用輕夯實。管道敷設后不能長期處于空管狀態。采用機械回填土時，機械不能在管道上方行駛，以免對施工完成的成品造成損壞，進行返工，耽誤工期。

6、回填后管道試壓：管溝回填完畢后，要逐個對水平管壓力進行檢查，回填過程中動態觀察，檢查回填過程中水平管及地下換熱器是否存在損壞。在壓力正常條件下回填完畢。

7、注水沖洗、排氣：水平管回填后壓力合格后，進行系統沖洗，系統沖洗約30分鐘，直至出入水口的流量、清澈度都基本一致，并不再有氣泡產生，必要時可用水泵進行沖洗、排氣。沖洗合格后，水平管方能與分集水器連接。如果短時間內不能與分集水器連接，水平管末端要用管帽進行焊接封堵，防止沙土進入。

四、地埋管施工的室外溫度要求及冬季施工措施

室外環境溫度低于0

℃時，塑料地埋管物理力學性能將有所降低，容易造成地埋管的損害，故當室外環境唯獨低于0

℃時，盡量避免地埋管換熱器的施工，施工時最好能保證室外溫度在5℃以上，防止地埋管因溫度過低內沖水凍裂。

本次招標范圍內的地埋管部分施工工期基本在冬季完成，如必須在低溫條件下施工，則需要采用將其施工范圍局部圍擋、烤火升溫、避免夜間施工等方法，另外注意以下冬季施工措施：

1、冬季施工的溝槽，宜在地面凍結前施工，先在地面挖松一層作為防凍層，厚度一般為30cm。每日收工前留一層松土防凍。

2、開挖溝槽時暴露出正在使用的給排水管道及時采取保溫措施。

文檔內容僅供參考

第三篇：地源熱泵分析

湖北能源調度大樓

地源熱泵空調系統分析報告

一、項目概況

湖北能源調度大樓位于武漢市武昌區徐東大街中段，項目用地面積9770.5m2，總建筑面積96806m2，其中地上39層建筑面積71300m2，地下3層建筑面積25506m2。總建筑高度為167.8m。地上一到三層為裙樓，四層到三十九層為標準辦公層，避難層設置在十五層和二十八層。

二、集中空調系統初步設計方案簡介

原設計中，本大樓采用集中供冷、供熱的水—空氣系統，分設2個獨立的空調系統。1-37層為一個冷熱源空調系統（空調系統一），其中1-14層為低區，16-37層為高區。

38、39層為電力調度中心，另設一個單獨冷熱源的空調系統（空調系統二）。

1、空調冷熱源

空調系統一：夏季采用，冰蓄冷（2臺）+雙工況螺桿式冷水機組（3臺）+地埋管地源熱泵機組（2臺）的方式供冷，高低區分設空調水系統，低區由分水器直接供冷、高區通過設置在15層（避難層）的冷水板換供冷；

高低區共用空調冷源，冷量由蓄冰罐、雙工況螺桿式冷水機組、地埋管地源熱泵機組聯合提供。夏季在夜間電價低谷時開啟雙工況螺桿式冷水機組蓄冰。白天根據空調冷負荷大小采用以下三種模式：蓄冰盤管單獨供冷、蓄冰罐與雙工況螺桿式冷水機組聯合供冷、蓄冰罐+雙工況螺桿式冷水機組+地埋管地源熱泵機組聯合供冷。地源熱泵機組啟停由室內空調冷負荷大小和冬季從土壤總吸熱量與夏季對土壤總放熱量基本平衡決定，即夏季當蓄冰罐與

螺桿式冷水機組聯合供冷不能滿足大樓空調冷負荷要求時，開啟一臺或二臺地源熱泵機組進行補充供冷，反之則地源熱泵機組停止運行。

冬季低區采用地埋管地源熱泵機組直接供熱，高區采用二臺燃氣真空鍋爐直接供熱。

空調系統二：冬夏季采用風冷渦旋式熱泵機組供冷供熱，主機選擇二臺，每臺機組在標準空調工況時的制冷量均為253KW，制熱量為260 KW，熱泵機組設置在39層屋面上。

三、經濟技術分析：

1、地埋管地源熱泵是通過輸入少量的高位能源將淺層低位地能向高位能源轉移的可再生能源利用技術，它可以將地下土壤中的熱量或者冷量轉移到所需要的地方，實現空調制冷、采暖或者生活熱水使用，僅需要消耗極少的輸送能耗。該系統比傳統空調系統運行效率高30%-60%，能大幅降低系統運行費用。

2、冰蓄冷空調技術是利用錯峰分時電價優惠政策，夜間電網低谷時運轉制冷機制冷，并以冰的形式蓄存，在白天用電高峰時將冰融化提供空調供冷，從而達到轉移高峰電力負荷，提高電廠一次能源利用效率、降低空調運行費用的一項調荷節能技術

3、有良好的社會和企業經濟效益

我國上世紀50年代天津大學開始進行地源熱泵研究，2000年后北京中科院能源高科技有限公司開始市場化運行。2006年北京市發改委、規劃委等9家聯合發文在北京“埋管式地源熱泵按45元/㎡一次性補助”.現全國已有31個以上省進行地源熱泵的工程。

一、對初期投資影響

（1）機組初投資比冷水機組費用多10%-30%。

（2）增加打井（埋管）費用。

（3）無冷卻塔和冷卻系統，不僅省費用，還可節約建筑面積和建筑空間

（4）減少鍋爐房和鍋爐容量、無入網費（煤氣、天燃氣）或少入網費、和減少儲油罐安全費。

二、運行費比較

（1）夏季制冷，節約費用>20%。

（2）夏季采用熱回收，可免費提供生活熱水。

（3）冬季制熱時，運轉費用相當于天燃氣、燃油鍋爐的50%。

（4）全年運行費節約30%左右。

四、對目前方案的意見和建議

1、從最新的設計說明上看，有效埋管深度為80米，埋管深度可增大至100米~~~120米，如有效深度至120米，則總的埋管深度增加16560米，在夏季可多提供散熱量800KW左右。

2、原設計有35個溫度測點，我們的場地不大,實際可否減少，而且可以考慮在地埋管孔內直接安放傳感器。

3、原設計中，白天根據空調冷負荷大小采用以下三種優先模式：蓄冰盤管單獨供冷、蓄冰罐與雙工況螺桿式冷水機組聯合供冷、蓄冰罐+雙工況螺桿式冷水機組+地埋管地源熱泵機組聯合供冷。

該設計意圖是優先使用冰蓄冷，然后才是水源熱泵系統。因為地源熱泵空調運行的經濟性和舒適性以及是本大樓的亮點，而且地源熱泵的制冷量比冰蓄冷大，我們建議優先運行地源熱泵系統。

4、冰蓄冷空調是利用夜間低谷負荷電力制冰儲存在蓄冰裝置中，白

天融冰將所儲存冷量釋放出來，可以減少電網高峰時段空調用電負荷及空調系統裝機容量。

但根據目前國家對能源調控的趨勢，將逐步取消峰谷電價，實行階梯電價。從2010年6月起，湖北省停止執行居民分時和蓄能產品優惠電價政策，分時電表將不再享受優惠。隨后，國家發改委正式回應電價問題，有關負責人介紹，發改委正研究電價調整一事，同時湖北省物價部門有關負責人通告媒體，實行階梯電價是大方向。一旦峰谷電價取消，冰蓄冷系統在運行費用上將大幅提高。由于原方案本身就有螺桿機冷水機組，建議取消冰蓄冷系統，把冷水機組改成離心機式的亦可完全滿足需求，并且運行效率更高。由于系統的簡化，將節省初期投資100萬左右。

5、空調系統

（二）建議取消。因該系統實為精密空調，一般用在實驗室等對空氣溫度、濕度要求比較高，一般是恒溫恒濕的環境里。而我們的調度樓辦公室對溫度、濕度沒有這么高的要求，只是普通的辦公環境。因此建議取消該系統，直接使用系統

（一），或者有必要的話加裝普通中央空調。

五、負三層埋管工程分析

負三層埋管是地源熱泵系統施工的關鍵。

1、施工方案的前期調查和論證

本工程地源熱泵的施工是在地下負三層施工，為此我們進行了廣泛的研究咨詢。

（1）國內的地源熱泵項目絕大多數是在平地上或廣場上進行施工，施工難度很小。我們這個項目是在地下三層實施，這將會增加深基坑暴露的時間。由于項目周邊的普通居民住宅離基坑只有十米左右，深基坑的安全風險非常大。預估414口井的打井時間需要兩個月，實際施工時必須加強安全管理、交叉施工管理，合理安排好施工方案。

（2）預計地埋管打井施工會和土方開挖等作業交叉施工，成品保護是關鍵，否則，一旦對埋管造成破壞就是不可補救的。我們通過了解，武昌火車站在做地源熱泵施工時，后期土方開挖等對埋管造成了很多破壞，引起換熱量達不到設計要求，實際使用效果很差。

（3）建議地埋管施工和主機設備采購、安裝由一個承包商來完成，避免出現系統出現平衡問題。并且發生問題后，兩家互相扯皮，互不認賬，不能很好解決問題。我們通過了解，武漢新火車站地源熱泵施工由四家施工單位完成，究其原因，是要平衡各方的關系和利益不得已而為之，最后造成投資增加、工期延長等一系列問題。

（4）冬季從土壤總吸熱量與夏季對土壤總放熱量保持平衡是數年后系統還能保持良好運行效果的關鍵。一般來講，總放熱量大于總吸熱量，當系統運行幾年后，通過適當加長冷水機組的運行時間等措施可解決此問題。

（5）系統主機是整個空調系統的心臟，因歐美國家做地源熱泵比較早，技術非常成熟，因此建議主機選用進口品牌，如克萊門特和特靈、美意等。

二〇一一年七月二十日

考察結果：

1、前期投資：

2、后期使用費用：0.12——0.15元/平米

第四篇：地源熱泵簡介

綠色空調系統

——地源熱泵

地源熱泵技術是利用地下恒溫土壤、空氣或地下水溫度相對穩定的特性，通過深埋于建筑物周圍的管路系統和地源熱泵機組之間進行熱量交換，它完全不需要任何的人工熱源。地源熱泵供暖空調系統主要分三部分：室外地能換熱系統、地源熱泵機組和室內空調末端系統。冬季它代替鍋爐從土壤中取熱，向建筑物供暖；夏季它代替普通空調向土壤排熱給建筑物制冷。同時，它還能供應生活熱水，因此被稱為二十一世紀的“綠色空調技術”。

我公司所開發建設的項目采用地埋管的埋管方式，以水作為冷熱量載體，通過泵房工作使水在埋于土壤中的換熱管道內與熱泵機組間循環流動，實現機組與大地土壤之間的熱量交換。冬季循環水通過埋在土壤中的PE管環路，從土壤中吸收熱量，使循環水溫度升高，供給地源熱泵機組。另增加設備提供熱水，通過風機盤管、地板采暖系統或通過毛細管網給室內供熱；夏季循環水通過地埋管將熱量排放到土壤中，使循環水溫度降低供給地源熱泵機組，達到制冷效果。這里的循環水是人為灌注的，絕不抽取地下水，因而不會對地質結構穩定性造成影響。

項目在地源熱泵技術上增加了送新風系統，使室內空氣形成新風湖，在室內外空氣交換的過程中，送新風系統中的過濾設備會將室外的有害氣體成分充分過濾，循環進入室內的大量的氧離子，使室內的空氣新鮮，舒適。同時大量稀釋室內的甲醛等有害氣體，真正達到“歐洲健康生活標準”。

在使用地源熱泵技術和送新風技術的房屋內，能夠提供一個溫度適宜、濕度適宜、氧氣新鮮而充足的生態住宅環境，讓住戶一年四季都生活在溫暖如春的環境下呼吸清新的氧氣。而且地源熱泵系統所提供的生活熱水在冬季可以達到四十五度左右，完全可以滿足住戶生活起居各方面的需求。實現“恒溫、恒濕、鮮氧”的完美感受。

由于地源熱泵的主要能量來自于地下，設備的使用壽命為50年以上，使得地源熱泵系統的年均投資成本很低并節約大量的維護費用和可觀的運行成本，一般來說，用戶在地源熱泵上的投資在系統運行五年左右就可以全部收回，之后的數十年使用壽命中地源熱泵將會為用戶帶來豐厚的投資回報，屬于一次投資長久受益的項目。（見附表）

地源熱泵技術僅在使用上消耗少量的電能，不向外部直接排放任何污染和熱量，因此使用地源熱泵系統的房屋還可以有效達到環保效果，不會造成城市的熱島效應并對外界無任何污染。

第五篇：地源熱泵簡述

地源熱泵的工作原理及技術經濟性分析

一、地源熱泵的概念

地源熱泵是一種利用地下淺層地熱資源（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能空調系統。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（如電能），實現低溫位熱能向高溫位轉移。地能分別在冬季作為熱泵供暖的熱源和夏季空調的冷源，即在冬季，把地能中的熱量“取”出來，提高溫度后，供給室內采暖；夏季，把室內的熱量取出來，釋放到地能中去。熱泵機組的能量流動是利用其所消耗的能量（如電能）將吸取的全部熱能（即電能+吸收的熱能）一起排輸至高溫熱源。而其所耗能量的作用是使制冷劑氟里昂壓縮至高溫高壓狀態，從而達到吸收低溫熱源中熱能的作用。

通常地源熱泵消耗1kW的能量，用戶可以得到5kW以上的熱量或4kW以上冷量，所以我們將其稱為節能型空調系統。

與鍋爐（電、燃料）供熱系統相比，鍋爐供熱只能將90％以上的電能或70～90％的燃料內能為熱量，供用戶使用，因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節省二分之一以上的能量；由于地源熱泵的熱源溫度全年較為穩定，一般為10～25℃，其制冷、制熱系數可達3.5～4.4，與傳統的空氣源熱泵相比，要高出40％左右，其運行費用為普通中央空調的50～60％。因此，近十幾年來，尤其是近五年來，地源熱泵空調系統在北美如美國、加拿大及法國、瑞士、瑞典等國家取得了較快的發展，中國的地源熱泵市場也日趨活躍，可以預計，該項技術將會成為21世紀最有效的供熱和供冷空調技術。

二、國外發展近況

地源熱泵的歷史可以追朔到1912年瑞士的一個專利，歐洲第一臺熱泵機組是在1938年間制造的。它以河水低溫熱源，向市政廳供熱，輸出的熱水溫度可達60℃。在冬季采用熱泵作為采暖需要，在夏季也能用來制冷。1973年能源危機的推動，使熱泵的發展形成了一個高潮。目前，歐洲的熱泵理論與技術均已高度發達，這種“一舉兩得”并且環保的設備在法、德、日、美等發達國家業已廣泛使用。如美國，截止1985年全國共有14,000臺地源熱泵，而1997年就安裝了45,000臺，到目前為止已安裝了400，000臺，而且每年以10％的速度穩步增長。1998年美國商業建筑中地源熱泵系統已占空調總保有量的19％，其中有新建筑中占30％。美國地源熱泵工業已經成立了由美國能源部、環保署、愛迪遜電力研究所及眾多地源熱泵廠家組成的美國地源熱泵協會，該協會在近年中將投入一億美元從事開發、研究和推廣工作。美國計劃到2001年達到每年安裝40萬臺地源熱泵的目標，屆時將降低溫室氣體排放1百萬噸，相當于減少50萬輛汽車的污染物排放或種植樹1百萬英畝，年節約能源費用達4.2億美元，此后，每年節約能源費用再增加

1.7億美元。

與美國的地源熱泵發展有所不同，中、北歐如瑞典、瑞士、奧地利、德國等

國家主要利用淺層地熱資源，地下土壤埋盤管（埋深＜400米深）的地源熱泵，用于室內地板輻射供暖及提供生活熱水。據1999年的統計，為家用的供熱裝置中，地源熱泵所占比例，瑞士為96％，奧地利為38％，丹麥為27％。

三、國內發展近況

我國的地源熱泵事業近幾年已開始起步，而且發展勢頭看好。天津大學、清華大學分別與有關企業結成產學研聯合體開發出中國品牌的地源熱泵系統，已建成數個示范工程，越來越多的中國用戶開始熟悉地源熱泵，并對其應用產生了濃厚的興趣，可以預計中國的地源熱泵市場前景廣闊。之所以對中國的地源熱泵市場發展前景持樂觀態度，一方面是要節約常規能源、充分利用可再生能源的國內外大趨勢；另一方面，我國具有較好的熱泵科研與應用的基礎，早在50年代，天津大學熱能研究所呂燦仁教授就開展了我國熱泵的最早研究，1965年研制成功國內第一臺水冷式熱泵空調機。重慶建筑大學、天津商學院等單位對地下埋盤管的地源熱泵也進行了多年的研究。在中國科學院廣州能源研究所等單位還多次召開全國性的有關熱泵技術發展與應用的專題研討會。

四、地源熱泵特點

1、屬可再生能源利用技術

地源熱泵是利用了地球表面淺層地熱資源（通常小于400米深）作為冷熱源，進行能量轉換的供暖空調系統。地表淺層地熱資源可以稱之為地能（Earth Energy），是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地熱能而蘊藏的低溫位熱能。地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47％的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這種儲存于地表淺層近乎無限的可再生能源，使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。

2、屬經濟有效的節能技術

地能或地表淺層地熱資源的溫度一年四季相對穩定，冬季比環境空氣溫度高，夏季比環境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調冷源，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統空調系統運行效率要高40％，因此要節能和節省運行費用40％左右。另外，地能溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩定，也保證了系統的高效性和經濟性。

據美國環保署EPA估計，設計安裝良好的地源熱泵，平均來說可以節約用戶30～40％的供熱制冷空調的運行費用。

3、環境效益顯著

地源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當于減少40％以上，與電供暖相比，相當于減少70％以上，如果結合其它節能措施節能減排會更明顯。雖然也采用制冷劑，但比常規空調裝置減少25％的充灌量；屬自含式系統，即該裝置能在工廠車間內事先整裝密封好，因此，制冷劑泄漏機率大為減少。該裝置的運行沒有任何污染，可以建造在居民區內，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠距離輸送熱量。

4、一機多用，應用范圍廣

地源熱泵系統可供暖、空調，還可供生活熱水，一機多用，一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統；可應用于賓館、商場、辦公樓、學校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖、空調。

此外，機組使用壽命長，均在15年以上；機組緊湊、節省空間；維護費用低；自動控制程度高，可無人值守。

當然，象任何事物一樣，地源熱泵也不是十全十美的，如其應用會受到不同地區、不同用戶及國家能源政策、燃料價格的影響；一次性投資及運行費用會隨著用戶的不同而有所不同；采用地下水的利用方式，會受到當地地下水資源的制約，實際上地源熱泵并不需要開采地下水，所使用的地下水可全部回灌，不會對水質產生污染。