摘要：隨著《“十二五”節(jié)能減排全民行動(dòng)實(shí)施方案》的實(shí)施,文明、節(jié)約、綠色、低碳的生產(chǎn)方式、消費(fèi)模式和生活習(xí)慣已影響這我們的投資、建設(shè)方式。中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)龐大的設(shè)備群體,大量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,空調(diào)系統(tǒng)所消耗的電能，約占樓宇電耗的40—60%,其中冷熱源所消耗的能源能占到85%以上如何才能有效降低中央空調(diào)的能耗?地源熱泵是一項(xiàng)高效節(jié)能型、環(huán)保型并能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的新技術(shù)，它既不會(huì)污染地下水，又不會(huì)影響地面沉降，正在引起空調(diào)行業(yè)的革命。

　　關(guān)鍵詞：地源熱泵,中央空調(diào)

　　傳統(tǒng)中央空調(diào)采暖制冷方式主要靠燒煤、煤氣、液化氣、燃油等有限礦物質(zhì)能源，而這類資源在開采、運(yùn)輸及能源轉(zhuǎn)換過程中均會(huì)對(duì)人類的生存環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染，比如燃燒1噸煤將向大氣中排放14公斤粉塵、21公斤二氧化碳、6 2公斤氮化物，我國每年需燃燒約7億噸，其中2億噸用于制冷取暖，可想而知，大氣污染是何等嚴(yán)重，據(jù)全國幾十個(gè)城市的環(huán)境檢測(cè)表明，中國絕大部分城市塵降超標(biāo)，酸雨普降全國22個(gè)省市，隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，能量消耗隨之增大，環(huán)境污染也日趨嚴(yán)重，地球上正常的生態(tài)平衡被破壞，溫室效應(yīng)已引起世界的關(guān)注，使用有限礦物質(zhì)燃料用于取暖制冷，不僅極大浪費(fèi)國有資源，且嚴(yán)重污染環(huán)境。另外，我國現(xiàn)有相當(dāng)部分地域已逐步禁止使用燃煤、燃油鍋爐，這樣，利用地溫能源取暖或制冷就顯得尤為重要，使用環(huán)保型地溫中央空調(diào)在21世紀(jì)將是勢(shì)不可擋的潮流。

　　一、地源熱泵地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)工作原理及特點(diǎn)

　　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)。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源(如電能)，實(shí)現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。地能分別在冬季作為熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)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(nèi)采暖;夏季，把室內(nèi)的熱量取出來，釋放到地下去。通常地源熱泵消耗1kW的能量，用戶可以得到4kW以上的熱量或冷量。

　　〈1〉工作原理：地源熱泵空調(diào)的心臟是一個(gè)“熱泵”(制冷、供熱)。供暖時(shí)，它吸取地?zé)嵯蛴脩襞欧牛�此過程只消耗少量電能。制冷時(shí)，它吸取用戶室內(nèi)的熱量向地下排放，同樣也消耗少量熱能

　　〈2〉 機(jī)組運(yùn)行過程：冬天熱泵中制冷劑正向流動(dòng)，壓縮機(jī)排出的高溫高壓R22氣體進(jìn)入冷凝器向集水器中的水放出熱量，相變?yōu)楦邷馗邏旱囊后w，再經(jīng)熱力膨脹閥節(jié)流降壓變?yōu)榈蜏氐蛪旱囊后w進(jìn)入蒸發(fā)器，從地下循環(huán)液中吸取低溫?zé)岷笙嘧優(yōu)榈蜏氐蛪旱娘柡驼羝�后進(jìn)入壓縮機(jī)吸氣端，由壓縮機(jī)壓縮排出高溫高壓氣體完成一個(gè)循環(huán)。如此循環(huán)往復(fù)將地下低溫?zé)崮?ldquo;搬運(yùn)”到集水器，從而不斷的向用戶提供45℃-50℃的熱水。如下圖所示。

　　夏天熱泵中制冷劑逆向流動(dòng)，與用戶換熱的冷凝器變?yōu)檎舭l(fā)器從集水器中的低溫水(7-12℃)提取熱能，與地下循環(huán)液換熱的蒸發(fā)器變?yōu)槔淠�器向地下循環(huán)液排放熱量，循環(huán)液中熱量再向地下低溫區(qū)排放，如此循環(huán)往復(fù)連續(xù)地向用戶提供7-12℃的冷水。

　　地源熱泵與常規(guī)空調(diào)技術(shù)相比有著無可比擬的優(yōu)勢(shì)。

　　(1) 利用可再生能源：屬可再生能源利用技術(shù)

　　地源熱泵從常溫土壤中吸熱或向其排熱，利用的是可再生的清潔能源，可持續(xù)使用。

　　(2) 高效節(jié)能，運(yùn)行費(fèi)用低：屬經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能技術(shù)

　　地源熱泵的冷熱源溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率要高40%，因此要節(jié)能和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用40%左右。在制熱制冷時(shí)，輸入1KW的電量可以得到5KW以上的制冷制熱量。運(yùn)行費(fèi)用每年每平方米僅為15——18元，比常規(guī)中央空調(diào)系統(tǒng)低40%左右。

　　(3) 節(jié)水省地：1)以土壤為冷熱源，向其放出熱量或吸收熱量，不消耗水資源，不會(huì)對(duì)其造成污染。2)省去了鍋爐房及附屬煤場(chǎng)、儲(chǔ)油房、冷卻塔等設(shè)施，機(jī)房面積大大小于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)，節(jié)省建筑空間，也有利于建筑的美觀

　　(4) 環(huán)境效益顯著

　　該裝置的運(yùn)行沒有任何污染，可以建造在居民區(qū)內(nèi)，在供熱時(shí)，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(chǎng)地，不會(huì)產(chǎn)生城市熱島效應(yīng)。

　　(5) 運(yùn)行安全穩(wěn)定，可靠性高：地源熱泵系統(tǒng)在運(yùn)行中無燃燒設(shè)備，因此不可能產(chǎn)生二氧化碳、一氧化碳之類的廢氣，也不存在丙烷氣體，因而也不會(huì)有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)，使用安全。由于土壤深處溫度非常恒定，主機(jī)吸熱或放熱不受外界氣候影響，運(yùn)行工況非常穩(wěn)定，優(yōu)于其它空調(diào)設(shè)備。不存在空氣源熱泵供熱不足，甚至不能制熱的問題。整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用也較鍋爐-制冷機(jī)系統(tǒng)大大減少，保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。維修量極少，折舊費(fèi)和維修費(fèi)也都大大地低于傳統(tǒng)空調(diào)。地源熱泵系統(tǒng)可供暖、制冷，一套系統(tǒng)可以代替原來的鍋爐加制冷機(jī)的兩套裝置或系統(tǒng)。地源熱泵機(jī)組由于工況穩(wěn)定，所以可以設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)，部件較少，機(jī)組運(yùn)行簡(jiǎn)單可靠，維護(hù)費(fèi)用低;自動(dòng)控制程度高，可無人值守;此外，機(jī)組使用壽命長(zhǎng)，均在20年以上。

　　三、各種中央空調(diào)系統(tǒng)初投資及運(yùn)行費(fèi)用對(duì)比

　　以300m2的公共建筑(住宅)為例,估算制冷裝機(jī)容量為3萬大卡/h,(116.3w/m2)制熱裝機(jī)容量為2.4萬大卡/h.

　　風(fēng)冷熱泵的初始投資為7萬元，而地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)初投資為7.6萬元, 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)初投資高,風(fēng)冷熱泵的運(yùn)行費(fèi)用為28元//m2，地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用為15元/m2地源熱泵系統(tǒng)和傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)相比較，在1-6年時(shí)間內(nèi)可收回增加的投資。

　　傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的壽命一般可以到15年以上,按照上述比較,在15年內(nèi),運(yùn)行費(fèi)用將節(jié)約5.85萬元.因此從使用壽命和運(yùn)行費(fèi)用來看.地源熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性是大大高于傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的.

　　總結(jié)：地源熱泵空調(diào)是一種使用可再生能源的高效節(jié)能、環(huán)保型的工程系統(tǒng)。冬季向建筑物供熱，夏季又可供冷。現(xiàn)在，我國對(duì)建筑節(jié)能的要求越來越高。減少我國冬季采暖和夏季供冷所造成的大氣污染，降低供暖空調(diào)系統(tǒng)的能耗、節(jié)約能源是每個(gè)公民應(yīng)盡的義務(wù)。特別是近幾年來，大中城市為改善大氣環(huán)境，大力推廣使用包括可再生能源的清潔能源。隨著人們生活水平的提高，建筑物不僅要滿足冬季采暖的要求，而且需要夏季空調(diào)降溫，地源熱泵技術(shù)提供了這一問題的有效解決方案。