地埋管地源热泵系统在宿迁地区的应用分析

摘要：介绍了地埋管地源热泵的系统类型和工作过程，分析了土壤在地埋管地源热泵系统中的作用。结合宿迁地区的气候和地质条件分析地埋管地源热泵系统的适用性并列举工程实例，分析了地埋管地源热泵未普遍应用的原因，最后提出了促进地埋管地源热泵系统在宿迁地区科学发展的建议。

1 引言

以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统，统称为地源热泵系统。根据地热能交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。由于受地表水源的分布限制和江苏省对以深层地下水为水源的地下水源热泵系统采取限制发展的态度，所以地表水地源热泵系统和地下水地源热泵系统应用相对较少，而地埋管地源热泵系统不受上述条件的限制，只要有足够的埋管空间即可，且土壤的温度比较稳定，因此其应用最为广泛。

2 地埋管地源热泵系统类型及工作过程分析

2.1 地埋管地源热泵系统类型

根据地埋管的形式不同，地埋管地源热泵系统有水平埋管和垂直埋管两种形式。水平埋管通常将地埋管换热器铺设于浅层土壤中，埋设深度一般为1.5～3.0m，占地面积大，又因浅层土壤受气候影响较大，温度稳定性较差，故已很少使用。垂直埋管将地埋管换热器向土壤深处铺设，埋设深度一般为50—100m，占地面积少，尽管初投资较大，但恒温效果好，维护费用少，因而应用较多。

2.2 地埋管地源热泵系统工作过程

地埋管地源热泵技术是利用土壤温度相对稳定的特性，通过消耗电能，在冬天把土壤中的热量转移到需要供热或加温的地方，在夏天还可以将室内的余热转移到土壤中，达到降温或制冷的目的。在夏季制冷时，在室内空调末端系统中，建筑物内的热量传给载冷剂;在地源热泵机组蒸发器中，载冷剂将携带的热量传给制冷剂;在地源热泵机组冷凝器中，制冷剂将热量传给循环液(一般为水或防冻剂的水溶液);在室外地埋管换热器系统中，循环液将热量最终传给土壤。在冬季制热时，热量的传递方向与夏季制冷时完全相反。制冷与制热工况的转变靠机房内管路系统上的8个阀门实现，夏季工况：VB开，VA关;冬季工况：VA开，VB关，如图1所示。