低温地热资源在中央空调中利用

1、 引言

1.1 低温地热资源简介

地表浅层地热资源也称低温地热资源或地能，是指地表浅层（深度一般不超过400m）的土壤、基岩、地下水或地表水吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。 地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集储存了47%的太阳能，比人类每年利用能量的500倍还多，同时还蕴藏着极为丰富的由地球内部岩浆活动所带来的巨 大热能。它不受地域、资源等条件的限制，量大面广，无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的低温地热资源，属于真正意义上的清洁环保的可再生能源。
低温地热资源的温度一年四季相对稳定，冬季比环境温度高，夏季比环境温度低，既是很好的热泵热源，有是良好的中央空调冷源，既可直接用于冬季供暖和夏季制 冷，并供应生活热水，也可与其它形式的中央空调匹配，作到优势互补。

1.2 地源热泵简介

地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热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。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季，把地能中的热 量"取"出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去。通常地源热泵消耗1KW的能量，用户可以得到4KW以上的热量或冷 量。
与锅炉（电、燃料）供热系统相比，锅炉供热只能将90%以上的电能或70-90%的燃料内能为热量，供用户使用，因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二 以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量；由于地源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为10-25℃，其制冷、制热系数可达3.5-4.4，与传统 的空气源热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普通中央空调的50-60%。因此，近十几年来，尤其是近五年来，地源热泵空调系统在北美如美国、加拿 大及中、北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展，中国的地源热泵市场也日趋活跃，可以预计，该荐技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。
地源热泵供暖空调系统主要分三部分：室外地能换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系统。其中水源热泵机主要有两种形式：水-水式或水-空气式。三个 系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递，水源热泵与地能之间换热介质为水，与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。