地源熱泵分類(lèi)

  地源熱泵在國內也被稱(chēng)為地熱泵。根據利用地熱源的種類(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。土壤源熱泵系統主機通常采用水—水熱泵機組或水—氣熱泵機組。根據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（＜ ３０ｍ），中層（３０～１００ ｍ）和深層（＞１００ ｍ）３種。埋管深，地下巖土溫度比較穩定，鉆孔占地面積較少，但相應會(huì )帶來(lái)鉆孔、鉆孔設備的經(jīng)費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優(yōu)勢在于：
  （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。而劣勢主要在于：由于相應的施工設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(cháng)應相應增加來(lái)補償相鄰管間的熱干擾。水平埋管換熱器熱泵系統由于施工設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的劣勢還在于：運行性能上不穩定（由于淺層大地的溫度和熱特性隨著(zhù)季節、降雨以及埋深而變化）；泵耗能較高；系統效率降低。
  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，所以有的文獻將其歸入水平埋管換熱器。
  （二）地下水熱泵系統
  在土壤源熱泵得到發(fā)展以前，歐美國家最常用的地源熱泵系統是地下水熱泵系統。目前在民用中已經(jīng)很少使用，主要應用在商業(yè)建筑中。最常用的系統形式是采用水—水式板式換熱器，一側走地下水，一側走熱泵機組冷卻水。早期的地下水系統采用的是單井系統，即將地下水經(jīng)過(guò)板式換熱器后直接排放。這樣做，一則浪費地下水資源，二則容易造成地層塌陷，引起地質(zhì)災害。于是產(chǎn)生了雙井系統，一個(gè)井抽水，一個(gè)井回灌。地下水熱泵系統的優(yōu)勢是造價(jià)要比土壤源熱泵系統低，另外水井很緊湊，不占什么場(chǎng)地，技術(shù)也相對比較成熟，水井承包商也容易找。其劣勢就在于：
  （１）有些地方法規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，泵耗能就會(huì )過(guò)大。
  （三）地表水熱泵系統
  地表水熱泵系統主要有開(kāi)路和閉路系統。在寒冷地區，開(kāi)路系統并不適用，只能采用閉路系統?？偟膩?lái)說(shuō)，地表水熱泵系統具有相對造價(jià)低廉、泵耗能低、維修率低以及運行費用少等優(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(zhù)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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