地源熱泵與熱水地熱系統(tǒng)相結合特點分析

    地源熱泵技術誕生于20世紀80年代中期。該技術巧妙地利用了儲存在大地表層中的熱能，冬季從地下提取熱量，夏季把建筑中的熱量又存進地下，從而提供冬夏兩季采熱和制冷所需要的能源。與其他能源相比，這種能源的利用顯然非常節(jié)能——要想產(chǎn)生100%可利用的熱能，一般的采熱鍋爐需要110%至120%的低級能源（燃油或燃氣），并且這種資源是不可再生的，燃燒后還要造成環(huán)境污染。

    由于熱泵（地源熱泵、水源熱泵）的供回水溫度較低，這使它作為低溫熱水地面輻射供熱（簡稱“熱水地熱”）系統(tǒng)的熱源成為可能。由于熱泵在石家莊地區(qū)的應用范圍越來越廣泛，這為熱泵與熱水相結合為居民供熱提供了條件。本文以石家莊市安苑小區(qū)供熱系統(tǒng)應用情況為例，分析地源熱泵與熱水地熱系統(tǒng)相結合的特點。

    安苑住宅小區(qū)是經(jīng)河北省計委批復立項的一個大型經(jīng)濟適用住房項目，由石家莊市經(jīng)濟適用住房發(fā)展中心承建。小區(qū)規(guī)劃總用地36公頃，總建筑面積33.43萬平方米，可向社會提供精品住宅3000余套。小區(qū)的開發(fā)建設將對提升城市形象，加快東南分區(qū)城市化進程，帶動城市經(jīng)濟繁榮有不可估量的影響。該項目共分兩期建設，一期項目已于2007年12月相繼向業(yè)主交付鑰匙。

    安苑住宅小區(qū)位于石家莊市城市發(fā)展主方向——東南方向，按城市總體規(guī)劃，該小區(qū)處在城市的副中心。由于無市政供熱設施，加上熱泵具有多項優(yōu)點，所以該小區(qū)規(guī)劃將熱泵作為熱源，其中部分樓房采用水源熱泵，部分樓房采用地源熱泵，戶內(nèi)采熱系統(tǒng)形式為低溫熱水地面輻射采熱。   

    而地源熱泵系統(tǒng)正好相反，產(chǎn)生同樣數(shù)目的熱能，它僅需要1/4的電能，其他3/4的能量來自大自然中免費的可再生能源。地源熱泵包括一個土壤耦合地熱交換器，該交換器要么水平地安裝在地溝中，要么以U形管狀垂直安裝在豎井之中。不同管溝或豎井中的熱交換器成并聯(lián)連接，再通過不同的集管進進建筑中與建筑物內(nèi)的水環(huán)路相連接。在液體溫度較低時，系統(tǒng)中需加進防凍液，北方地區(qū)應用時應特別留意。