岩土层热物性的测定
测试目的 －热物性地热换热器设计的基础数据； 测试方法 －现场测试：测定地埋管的温度响应曲线 测试结果 －被测地埋管竖直方向上的表观导热系数 结果分析与应用 －温度响应曲线是否合理？重现性如何？ －用于地热换热器设计或模拟分析
地下岩土导热系数测试曲线
初始温度 ℃ 导热系数
方案设计中的问题
向地下释放热量与提取地下热量的不平衡问题 单一地埋管系统与复合地源热泵系统 集中地源热泵与户式地源热泵 集中地埋管循环水泵与分散循环水泵 地源热泵空调与地源热泵供热 地埋管集中埋设与分散调控
一机多用的优缺点
优点 初投资省 机房面积小 利用部分空调余热 缺点 采暖负荷与生活用热水负荷不匹配 过渡季易出现大马拉小车，机组效率低 多工况运行，切换频繁，效率低，操作维修 量大
充分考虑甲方利益，以甲方为本 充分考虑工程特点，针对性强 充分考虑甲方意图，合理合情 多种方案综合比较，选择更合适的
经济技术分析
.每单位负荷（空调面积）需埋管多长？ 土层热物性、负荷大小、运行方式、埋管 布置形式等 .单位空调面积埋管需要多大的场地？
孔深、孔间距、布置形式、负荷大小等 .地源空调单位面积增加的费用有多少？ 主要钻地地部孔热源分的换热费热泵用器 经占设 济了计 性地是 和热否 运换合 行热理 的器决 可增定 靠加着性费用的
容积比热容 ×
Temperature (℃)
34
32
30
28
26
24
22
Measured
20
Calculated
18
16
14
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
Time (hr)
问题探讨
岩土层导热系数与地埋管换热能力 换热量传热面积×传热温差传热热阻 地埋管换热热阻 岩土层导热热阻：导热系数 温变热阻：负荷特性、地埋管结构 地埋管传热温差 可利用温差 地埋管循环液平均温度、地层未受干扰的温度
几种空调冷热源方案的经济技术比较
冷源与热源 初投资比 年运行费比
系统 主要特点
电压缩制冷机 电压缩制冷机
空气源热泵
电热水锅炉
集中供热
供暖设辅助热源
1
1.15
1.20
1
0.65
0.60
初投资少；运行 锅炉房由换热站取 节约设备用房，施
可靠，需设锅炉 代，符合供热发展 工周期短，但室外
房及冷却塔；但 趋势，在无入网费 机影响建筑立面，
主要内容
地源热泵空调 技术的应用
暖通空调方案 设计内容
方案设计实例
热泵特点与分类
热泵水泵
能应用冷凝器排出 的热量进行供热的 制冷系统。
热泵和制冷机的 工作原理和过程是 完全相同的。如同 电冰箱。
地源热泵与水源热泵
从热量来源的考虑—— “天上地下”
空气源热泵和地源热泵
地源热量的提取或蓄存都往来于大地之中；
地源热泵空调的制约条件
➢ 初投资较高 ➢ 系统中增加地埋管换热器，造
价高，受地质条件影响； ➢ 占用土地设置地埋管换热器 ➢ 在建筑容积率高的场合受限； ➢ 冷热负荷的平衡 ➢ 冷热负荷不平衡产生地下的热
量积累。
地埋管地源热泵空调的应用条件
有点地 ——有地埋管 有点钱 ——有钱埋管 有点冷热负荷 ——用好埋管 有眼光 ——因工程制宜，因地制宜，合理利
方案设计的条件
负荷种类、大小及分布 面积冷热指标的大小，生活用热水负荷 冷热源方式与设置形式 户式还是集中式机组？是否设置调峰锅炉？ 地埋管敷设条件 埋管空间，吸放热量大小、初投资水平 系统运行调节与管理方式 夏季空调运行方式？生活用热水？热计量方式？
方案利人利己，达到双赢或多赢
耗电量太大，浪 时，初投资少；但 运行费用较高，不
费高品质能源， 供暖受外网制约， 利于环保、节能。
运行费用高
供暖运行费用较
高。
地源热泵 （空调、供暖两用）
1.30
0.48 可省去锅炉房、冷 却塔等辅助设备； 运行费用低；安全 可靠；节能、环保； 维修量小。但初投 资较大，需占用地 下空间。
表 1 各空调方式初投资、运行费及投资回收比较
从与热泵换热器中制冷剂进行热量交换的介质考虑
空气源热泵和水源热泵
水源—与热泵换热器中制冷剂进行热量交换的都是水；
工程中的称谓——
土壤源热泵－地源热泵；
地下水源热泵－水源热泵。
地源热泵空调的突出优点
➢ 节能 ➢ 性能系数较高，节省运行费用～％； ➢ 环保 ➢ 废除锅炉房，不向室外排热，不用地下水； ➢ 可持续发展 ➢ 热量冬取夏蓄，利用可再生能源； ➢ 冷暖兼用 ➢ 均衡用电负荷，节省建筑空间； ➢ 美观 ➢ 无室外机，不影响建筑外观。
冷热源
1
方式
项目
地源热泵
初投资 （元/m2）
运行费 （元/m2.季）
经济回收期 （年）
320 25.1Leabharlann （冷指标 100W/m2）
2
3
4
冷水机组＋ 冷水机组＋ 直燃冷热水机组
燃气锅炉
城市热网
燃气 燃油
260
300
280
37.3
34.3
43.5 54.8
5
2.2
2.4 2.1
说 明 ： 1 、 冬 、 夏 季 运 行 天 数 为 1 4 0天 和 9 0天 计 ,每 天 运 行 1 0小 时 ,负 荷 系 数 取 0 .7 。 2 、 机 房 和 冷 却 塔 运 行 费 用 均 指 水 泵 等 用 电 设 备 运 行 费 用 ， 表 中 为 概 算 值 。
应用范围
适量地下空间、一定的资金投入、冬冷夏热 地区，中、 小型空调工程。存有下列问题之一者 优先考虑：
热源问题、冷却塔问题、室外挂机问题、节能 环保要求高等……，如远离市区的别墅、加油站，
应用中常遇到的问题
全年冷热负荷不平衡对换热的影响 全年冷、热负荷平衡失调，将导致地埋管区
域岩土体温度持续升高或降低，从而影响地埋 管换热器的换热性能，降低地埋管换热系统的 运行效率。 应对措施——辅助冷热源 冷负荷大于热负荷：加冷却塔——混合系统 热负荷大于冷负荷：加辅助热源
用
深入了解建设单位及项目情况
建设单位的资金情况 建设项目周围的外部条件 冷热源现状 能源结构 可用于地埋管面积 可利用低品位能源情况 建设项目特点 负荷特点 使用情况 建设周期等
应用范围
影响因素
价格：不同地区、不同地质条件、不同能源结 构及价格 竞争力：研发深度与广度、设计与施工 质量、产业化程度