1、探析地源热泵与地板辐射联合系统的应用摘 要本论文从地源热泵的概述出发，系统阐述了地源热泵与地板辐射的利弊，接着研究了探析地源热泵与地板辐射联合系统的应用。 关键词地源热泵，地板辐射，联合系统 中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）12-0377-01 一、前言 暖通空调和供暖系统在为大家营建舒服的环境，也带会出现许多问题，地源热泵系统经过多年的研讨，在技术上现已相对成熟，不断的分析地源热泵与地板辐射联合系统，可以帮助我们克服传统供暖技术的限制和不足。 二、地源热泵的概述 地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（蕴藏在浅层岩土体、地下水或地表水中的热能资源）的既可供热
2、又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能） ，实现低温位热能向高温位转移。如垂直埋管式地源热泵是通过中间介质（通常为水或者是加入防冻剂的水）作为热载体，使中间介质在垂直埋于土壤内部的封闭环路（土壤换热器）中循环流动，从而实现与大地土壤进行热交换的目的。 三、地源热泵与地板辐射的利弊 1、地源热泵加地板辐射采暖系统的优势 地源热泵没有燃烧过程，不消耗一次不可再生能源，避免了排放任何烟尘及有害物质，社会效益显著。利用地源热泵省去了锅炉房，附属的煤场、渣场所占用的宝贵面积。地源热泵采暖无储煤、储油罐等卫生及安全隐患。地源热泵提供热量的能源利润率为传统方式的 3?D4 倍，
3、投入 1KW 的电能可得到 4?D5KW 以上的制冷或供热的能量。地源热泵对比其它的地源热泵供热系统造价较低。地板辐射采暖具有节能高效的特点。热量集中在人体受益的高度，热效率高；热媒低温输送，整个输送过程热损失小，比传统散热器节能 30%以上。地热供暖的热能利用充分，80%以上的热能都散布在人体活动的空间。地板辐射采暖具有舒适保健的特点。传统的供暖方式上热下凉，用久了会口干舌燥。而用地热方式供暖，室内地表温度均匀，室内温度由下而上逐渐递减，给人以脚暖头凉的良好感觉，舒适度高。也符合中医的理论“温足凉顶” 。地板辐射采暖热稳定性好。由于地面层及蓄热层蓄热量大，因此在间歇供暖的条件下室内温度变化缓
4、慢，热稳定性好。地板辐射采暖节省空间。地热是铺在地下的，隐蔽安装，被地板和磁砖遮住了，有利于屋内装修和家具布置，增加 2%至 3%的室内使用面积，不会影响居室美观；而传统的暖气片及其支管，会占用室内的空间，也会破坏墙面的美观。地板辐射采暖室温调节方便。地热分水器中的每一个环路都配置了各自的控制阀门，没人的房间可以关掉，每个房间可以按各自所需的室温，调节流量，做到最大限度节省能源和开支。地板辐射采暖寿命长、免维修。地板辐射采暖采用的塑料盘管使用寿命很长，管道系统中无接头，不会产生渗漏，免除挖开地面维修的烦恼。 2、地源热泵的弊端 （一） 、可利用的地源条件限制 地源热泵理论上可以利用一切的水资源
5、，其实在实际工程中，不同的水资源利用的成本差异是相当大的。所以在不同的地区是否有合适的地源成为地源热泵应用的一个关键。目前的地源热泵利用方式中，闭式系统一般成本较高。而开式系统，能否寻找到合适的地源就成为使用地源热泵的限制条件。对开式系统，地源要求必须满足一定的温度、水量和清洁度。 （二） 、水层的地理结构的限制 对于从地下抽水回灌的使用，必须考虑到使用地的地质的结构，确保可以在经济条件下打井找到合适的地源，同时还应当考虑当地的地质和土壤的条件，保证用后尾水的回灌可以实现。 （三） 、投资的经济性 由于受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响，地源的基本条件的不同；一次性投资及运行
6、费用会随着用户的不同而有所不同。虽然总体来说，地源热泵的运行效率较高、费用较低。但与传统的空调制冷取暖方式相比，在不同地区不同需求的条件下，地源热泵的投资经济性会有所不同。 四、地源热泵与地板辐射联合系统的应用 1、土壤源热泵热交换器布置方式 （一）垂直埋管换热器通常采用的是 U 型方式 按其埋管深度可分为浅层（100m）三种。埋管深，地下岩土温度比较稳定，钻孔占地面积较少，但相应会带来钻孔、钻孔设备的经费和高承压埋管的造价提高。埋管浅，地下岩土温度不稳定，钻孔占地面积较多，受外界气候影响大，但相应钻孔、钻孔设备的经费和高承压埋管的造价降低。总的来说，垂直埋管换热器热泵系统优势在于：（1）占地
7、面积小；（2）土壤的温度和热特性变化小；（3）需要的管材最少，泵耗能低；（4）能效比很高。而劣势主要在于：由于相应的施工设备和施工人员的缺乏，造价偏高。 （二） 、水平埋管换热器有单管和多管两种形式 其中单管水平换热器占地面积最大，虽然多管水平埋管换热器占地面积有所减少，但管长应相应增加来补偿相邻管间的热干扰。水平埋管换热器热泵系统由于施工设备广泛使用而且施工人员易找，又加上许多小区有足够大的施工场地，因此造价就可以减下来。除需要较大场地外，水平埋管换热器系统的劣势还在于：运行性能上不稳定（由于浅层大地的温度和热特性随着季节、降雨以及埋深而变化） ；泵耗能较高；系统效率降低。 2、低温地板辐射
8、供暖 低温地板辐射供暖是一种利用建筑物内部地面进行采暖的系统，该系统以整个或部分地面作为散热面，其地板散热面主要以辐射热的形式（约占总热量的 61.25%）向室内散热。 （一） 、地板辐射采暖管材 地板辐射采暖常用的管材有钢管、铜管和塑料管。由于塑料管具有无接头、容易弯曲、易于施工等优点，因而在工程中被广泛使用。常用的塑料管有：交联聚乙烯 PEX 管、改性聚丙烯 PP 一 C 管、聚丁烯 PB 管、交联聚乙烯铝塑复合管 XPAP 等，它们具有抗老化、耐腐蚀、不结垢、承压高、无环境污染、不易渗漏、水阻力及膨胀系数小等特点，在 50环境下使用可达 50 年。不论采用何种管材，管件和管材的内外壁应平
9、整、光滑，无气泡、裂口、裂纹、脱皮和明显的痕纹、凹陷；管件和管材颜色应一致，色泽均匀；装卸、运输时应小心轻放，不能受到剧烈碰撞和尖锐物的冲击，不能抛、摔、滚、拖，避免接触油污；在储存和施工过程中，要严防泥土和杂物进人管内，存放处应避免阳光直射。 （二） 、低温地板辐射采暖埋管铺设方式 直立型：随水流板面温度逐渐降低，首尾温差大，板面温度场不均匀。旋转型和往复型：铺设复杂，高低温管间隔布置，板面温度场均匀，供暖效果好。每个支环路一般为 60 一 80m，最长宜l20m，原则上采取一个房间一个环路，房间面积大的，以 20?D30m2 扩为一环；每个环路宜采用整根管道，中间不允许有接头，以防止渗漏；靠近外墙、外窗处由于热损失大，加热盘管的间距应布置得小一些，以维持该处的地表温度。五、结束语 由于当今社会能源的日益紧缺，尤其是开发各种可再生新动力将是中国经济可持续发展的关键。节能成为一个世界性关注的话题，地地源热泵与地板辐射联合系统的应用，有利于资源的可持续发展。 参考文献 1 万仁里.谈地源热泵建筑热能通风空调，2011. 2 刘宪英等.地源热泵地下埋管换热器传热模型的综述重庆建筑大学学报，2010.
