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节能环保之地源热泵 简介： 地源热泵是利用水与地能（地下水、土壤或地表水）进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源，冬季把地能中的热量"取"出来，供给室内采暖，此时地能为"热源"；夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为"冷源"。具有高效节能、经济环保、安全可靠、可自动运行等优点。 关键字：地源热泵 冷热源 能量利用系数 热泵的定义及原理 在我国《暖通空调术语标准（GB50155-92）》中，对“热泵”的解释是“能实现蒸发器和冷凝器功能转换的制冷机”；在《新国际制冷词典（NewInternationalDictionaryofRefrigeration）》中，对“热泵”的解释是“以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统”。可见，热泵在本质上是与制冷机相同的，只是运行工况不同。其工作原理是，由电能驱动压缩机，使工质（如R22）循环运动反复发生物理相变过程，分别在蒸发器中气化吸热、在冷凝器中液化放热，使热量不断得到交换传递，并通过阀门切换使机组实现制热（或制冷）功能。在此过程中，热泵的压缩机需要一定量的高位电能驱动，其蒸发器吸收的是低位热能，但热泵输出的热量是可利用的高位热能，在数量上是其所消耗的高位热能和所吸收低位热能的总和。热泵输出功率与输入功率之比称为热泵性能系数，即COP值（CoefficientofPerformance）。 地（水）源热泵机组的工作原理 是利用水与地能（地下水、土壤或地表水）进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源，冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热源”；夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为“冷源”。具有高效节能、经济环保、安全可靠、可自动运行等优点。 地源热泵同空气源热泵相比，有什么优点 地源热泵同空气源热泵相比，有许多优点：（1）全年温度波动小。冬季温度比空气温度高，夏季比空气温度低，因此地源热泵的制热、制冷系数要高于空气源热泵，一般可高于40%，因此可节能和节省费用40%左右。（2）冬季运行不需要除霜，减少了结霜和除霜的损失。（3）地源有较好的蓄能作用。 地源热泵系统的分类及其各自的优缺点 1)Groundwaterheatpumps，GWHPs地下水热泵系统，也就是通常所说的深井回灌式水源热泵系统。通过建造抽水井群将地下水抽出，通过二次换热或直接送至水源热泵机组，经提取热量或释放热量后，由回灌井群灌回地下。 其最大优点是非常经济，占地面积小，但要注意必须符合下列条件：水质良好；水量丰富；回灌可靠；符合标准。 2)(a)Horizontalground-coupledheatpump水平埋管地源热泵系统(b)Verticalboreholeground-coupledheatpump垂直埋管地源热泵系统。(a)和(b)两种方式都归属于Ground-coupleheatpumpsGCHPs（地下耦合热泵系统），也称埋管式土壤源热泵系统。还有另外一个术语叫Groundheatexchanger地下热交换器地源热泵系统。这一闭式系统方式，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，使中间介质在埋于土壤内部的封闭环路中循环流动，从而实现与大地土壤进行热交换的目的。 对于垂直式埋管系统，其优点有：较小的土地占用，管路及水泵用电少，其缺点是钻井费用较高；对于水平式埋管系统，其优点有：安装费用比垂直式埋管系统低，应用广泛，使用者易于掌握，其缺点有：占地面积大，受地面温度影响大，水泵耗电量大。 3)Surface-waterheatpumps，SWHPs地表水热泵系统。通过直接抽取或者间接换热的方式，利用包括江水、河水、湖水、水库水以及海水作为热泵冷热源。归属于水源热泵方式。 其优点有：在10米或更深的湖中，可提供10℃的直接制冷，比地下埋管系统投资要小，水泵能耗较低，高可靠性，低维修要求、低运行费用，在温暖地区，湖水可做热源，其缺点有：在浅水湖中，盘管容易被破坏，由于水温变化较大，会降低机组的效率。 4）Standingcolumnwellheatpumps，SCW单井换热热井，也就是单管型垂直埋管地源热泵，在国外常称为"热井"。这种方式下，在地下水位以上用钢套作为护套，直径和孔径一致；地下水位以下为自然孔洞，不加任何固井设施。热泵机组出水直接在孔洞上部进入，其中一部分在地下水位以下进入周边岩土换热，其余部分在边壁处与岩土换热。换热后的流体在孔洞底部通过埋至底部的回水管被抽取作为热泵机组供水。这一方式主要应用于岩石地层，典型孔径为150mm，孔深450m。 该系统适用于岩石地质地区，该地区岩石钻孔费用高，而与岩石直接换热，大大提高换热效率，节省钻孔、埋管费用。须得注意分析具体地质情况，做好隔热、封闭、过滤、实际换热量测算等具体工作。 5)锅炉/冷却塔与地下埋管相结合的混合型地源热泵系统：适用于空间小，不能单独采用地下埋管换热系统的建筑或内外分区冬季有大量可利用的排热的建筑物，冷却塔和闭环式系统相结合制冷，节省成本；事实证明该系统是高效率、低费用的。 它的补充热源有水地源、太阳能、电锅炉、城市热网……，额外排热由冷却塔或水地源来解决。其系统的设计需要详细计算各季节的散热与排热及总的中和后的散热或排热量来选择热源和冷却塔。 下面是有关水源热泵行业的一个小的调查报告： 一、目前国内市场上销售的水源热泵的生产企业，其中包括国内及国外生产企业 国内：山东富尔达、清华同方、山东宏力、烟台荏原、泰豪科技、烟台光大、烟台蓝德、青岛澳柯玛、大连奥德、大连葆光、广州威尔、北京清源、杭州西亚特、苏州TRANE、深圳MACQUAY。。。 美国水源热泵的制造厂商有著名的公司有AddisonProductsCompany、AdvancedGeothermalTechnology、CarrierCorporation、ClimateMasterI、EconarEnergySystemsCorporation、FHPManufacturing、MammothI、TheTraneCompany、WaterFurnaceInternational等公司。 二、2004年全国水源热泵机组的市场总容量，其中包括国内企业销售量及国内进口量 2004市场总容量：3--5亿，富尔达、同方过亿，其它都在几千万－－几百万 三、国内外主要生产企业在国内的代表性工程简介（可以看各家的网站） 四、水源热泵机组产品的市场分布情况，主要销售城市及销售数量 主要产地：山东、北京及周边、广东 主要销售地：东北、河南、西北五、水源热泵机组设备部分的机组形式及主要参数值；机组形式：国内产品以水－水系统、大机组为主；国外产品以水－空气系统，小产品为主。 1、目前以螺杆式压缩机机＋壳管式换热器为主； 2、部分企业以涡旋式压缩机＋板式换热器或套管式换热器的模块式机组为主； 3、很少有企业用最早的活塞式压缩机做机组了 机组大小：以50KW--2000KW为主要产品。 六、国内外水源热泵的技术发展状况，包括地上的设备部分及地下水源部分 机组发展目标：自动化、远程监视控制化、满液式蒸发器的应用、系统优化提高COP值； 地源部分：水井形式的回灌问题、埋管形式的换热器的计算问题，混合式系统（如水环热泵系统）的精准计算匹配问题 七、国内外水源热泵的相关标准 美国： ARI320-98，WATERSOURCEHEATPUMP;ARI325-98，GroundWater-SourceHeatPumps; ARI330-98，Ground-SourceClosed-LoopHeatPumps，1998; ARI110-97，Air-ConditioningandRefrigeratingEquipmentNameplateVoltages; ASHRAE37-1988，MethodsofTestingUnitaryAir-ConditioningandHeatPumpEquipment; 国内： GB/T19409-2003水源热泵机组； GB/T10870—2001容积式和离心式冷水（热泵）机组性能试验方法 GB/T1—2001蒸汽压缩循环冷水（热泵）机组工商业用和类似用途的冷水（热泵）机组 GB/T2—2001蒸汽压缩循环冷水（热泵）机组户用和类似用途的冷水（热泵）机组 JB/T7227—1994复合热源热泵型螺杆式冷水机组 GB/T10870-2001:《容积式和离心式冷水(热泵)机组性能试验方法》 地源热泵供暖空调技术规程－－－建研院空调所正在编制行业标准； 八、政府对水源热泵技术推广的相关政策 目前政府政策模糊，与水资源缺乏政策有些抵触，在水资源较好地区容易推广，比如：东北3省、内蒙、河南、北京、天津、山东西南部 九、影响水源热泵发展的相关因素等等 1、政府的地下水政策； 2、众厂家对回灌技术的重视程度； 3、向矿山、江河湖海等地表水的推广； 地下水源热泵与其他几种常用供热方式能量利用系数比较 热泵虽然有大于1的制热系数，但是仅以此来判断供热的经济性还是不够的。在将电动热泵供暖和其他供暖方式比较时，还应考虑另一个经济指标——能量利用系数E。能源利用系数E的定义为，供热量与消耗的初级能源之比【4】。它除反映了制热系数的高低外，还考虑到热泵利用一次能源（燃料）的效率，它包括发电效率和输电效率。 表3几种供热方式的最大能量利用系数比较【5】 供暖方式 计算条件 E 电加热 热网效率98，电厂供电效率35 34 集中锅炉 锅炉效率8，热网效率98 78 空气源热泵 电厂供电效率35，热网效率98，热泵火用效率45，热泵制热系数为0 0 水源热泵 供电效率35，热网效率98，热泵火用效率45，15℃地下水为热源，热泵制热系数为0 4 由表3可以看出，在表中所列的几种供热方式中，水源热泵的最大能量利用系数最高，达4，由此可以看出水源热泵供热方式最节能且最为经济。 仅供参考，请自借鉴。 希望对您有帮助。 
建立满足基于“工作过程”项目导向教学的实训室是必要，能保证学生在校期间学习有一个真实的工作环境，为培养学生的技术应用能力提供保证。实训室应具有高新的技术内涵、逼真的实训环境、完备的设备配置、配套的实训教材、科学的组织管理。
关键词：高职教育；竞争力；能力；素质
由于我国的高等职业教育在起步较晚，其人才培养模式基本上是以学科为核心的普通教育模式，强调培养的学生具有扎实的理论基础、具有一定的研究和设计能力，还没有完全形成培养职业人才的教育体系和教育模式。相应的实验室也满足不了培养职业人才的要求。现有高职院校的实验室基本上是本科和中专学校的原有实验室，而本科院校的实验室是以理论研究和验证为主，中专学校的实验室是以教学演示为主，两者均缺乏培养学生动手操作能力、分析和解决问题能力的功能。如何搞好高等职业院校实验室建设，使其能更好地为教学服务以满足培养高素质职业人才的要求，是迫切需要解决的问题。
我院的“供热通风与卫生工程技术”专业为中德联合办学的首批试点专业，省级重点专业。通过与德国专家的全面合作，我们制定了“面向实践的课程”体系和人才培养模式。该课程体系打破了传统的“老三段”式的教学模式，把和专业教学有关的“基础课”、“专业基础课”和“专业课”合并成“职业技术课”，所有“职业技术课”按专业特点进行整合，分别在“供热”、“给排水”和“通风空调”三个实验室内组织教学。因此，这三个实验室的建设对课程体系的改革至关重要。下面就这三个实验室的建设谈谈自己的看法。
1 应以服务课堂教学为建设宗旨
原来的课堂教学大多数是在教室内进行，实验室内进行的教学演示实验和验证实验相对很少，即使建设了设备先进的实验室，对课堂教学来讲，利用率也是极低的，造成了资源的大量浪费。由于人才培养模式的不同，工科高等职业院校实验室的建设与同类型的本科院校有很大差异，它不需要过多地进行教学演示实验和验证实验，其重点应放在为课堂教学服务上。
通过对高职的人才培养模式的研究和借鉴德国的成功经验，我们制定了一个既能适应“面向实践的课程”体系又能提高实验设备的利用率的教学实验室的建设计划，该计划的最大特点是将课堂教学改在实验室内进行，即把实验室作为课堂教学的主要场所，这就要求实验室除满足实验教学外更主要的应满足课堂教学要求。这样的实验室与传统的实验室有很大的不同，实验室的功能、系统的组成、设备的布置等都有较大变化。“供热通风与卫生工程技术”专业的教学内容，主要是讲授“供热”、“给排水”和“通风空调”系统的组成和分类、热力和水力计算、设备选型计算、安装及运行管理等方面的知识。按三大系统建立三个实验室，分三条教学主线组织教学，所有的专业教学均在三个实验室内进行。三个实验室分别建有各种类型的供热系统、给水排水系统、通风空调系统，教师在实验室内参照各种系统讲授、提出问题并和学生一同解决问题。这样的教学与传统的学科教学相比很多优点。
第一，教学直观方便，系统中所有的设备、管路、附件、仪表均为实物就地安装，教师按实物讲解它们的构造、工作原理、安装位置等，既方便又直观。
第二，系统的整体感较强，系统中所有的设备、管路、附件、仪表均安装在同一实验室内，使学生一眼就能看出系统的整体结构，不存在传统的学科教学中首尾分离的现象。
第三，教学过程中师生可以互动，能充分调动学生学习的积极性。
2 应注重学生动手能力、分析和解决问题能力的培养
工科高等职业院校主要培养的是技术应用型人才，学生应具有较强的动手操作能力、分析和解决问题的能力，而这些能力的培养主要是在校内学习期间完成的。培养学生动手能力、分析和解决问题能力可以有很多途径，除了参加社会实践、毕业实习外，在校内建立高标准的实验、实训基地是最为有效的方法。
我们的实验室建设从一开始构思就把学生动手能力、分析问题和解决问题能力的培养问题放在了首位。从实验室整体设计到系统某一局部的细化处理处处都考虑上述问题，贯穿始终。如“供热实验室”设计时，我们首先考虑把系统中的供热热源、泵站、热力分配站、热用户用管道连接组合成一个完整的、实际的供热系统，系统中安装有各种管路附件、热工检测和控制仪表、实验用仪表等。锅炉点火、水泵启动这个系统就可以运行。而过去的这些实验室（台）均是独立的，没有形成整体。学生可以通过锅炉点火、水泵启动、锅炉烟气测定、热工和水力参数检测、维护管理等培养其动手操作能力。由于系统是一个实际运行的整体，各设备、附件、仪表相互关联，可以通过系统运行、参数调节及人为故障设定等培养学生分析问题、解决问题的能力。这在过去的课堂上和分散的实验室里是绝对做不到的。
3 应密切结合生产实际
我们培养学生的目标是毕业即顶岗、毕业即就业，也就是说学生毕业到工作单位后能够胜任自己的工作。对“供热通风与卫生工程技术”专业来讲，毕业生应能独立完成一般的安装工程施工、施工管理及暖通空调系统运行管理等工作。为了达到这一目标，所建设的实验室要和生产实际紧密结合。我们实验室内安装的系统应为生产实际中常见的系统，所选的设备应为生产实际中常用的设备，并且尽可能采用新工艺、新材料、新设备，也就是说实验室内的系统、设备和材料要比生产实际所采用的要更好更新。这就要求教师除正常教学外，要积极参加本专业的学术活动，及时了解本专业的新技术和新工艺，更好的服务于教学。
4 加强厂校合作，保证设备及时更新
实验室建成后，经过一段时间的使用，随着技术的进步，其系统和设备就要落后，如何对落后的技术和设备进行更新，是每一个实验室都要面对的问题。与其他专业不同，暖通工程中使用的设备种类繁多且更新较快。为了使我们的实验室能更好地服务于教学、服务于生产，就要求其系统、设备和材料按工程实际不断地进行更新，对于学校来讲这是一笔不小的费用。我们的做法是，利用我们的技术优势和生产厂家的设备资源，积极开展厂校合作，互惠互利，及时更新实验设备。比如某厂家生产出了新型的设备，可免费安装在我们的实验室内，生产厂家可以以我们的实验室作为基地，进行产品宣传、组织用户参观、对用户进行安装和运行等方面的培训。我们也可以免费为他们进行性能测试、产品鉴定等。通过这种合作方式使我们和生产厂家都受益，真正实现了互惠互利。目前我们已经和多个生产厂家达成了这样的协议。
实践教学是达到教学要求、实现培养目标、保证教学质量、提高教学效益的重要环节，必须科学合理建立相应的专业实验实训室及其配套管理机制。建设好高职院校专业实验实训室，提高学生综合技能，提高就业率，是所有高职院校领导和老师的期望，是企业、社会进行市场竞争的需要，需要建设者付出大量辛勤的劳动和汗水。
1、暖通空调：室内或车内负责暖气、通风及空气调节的系统或相关设备。暖通空调系统的设计应用到热力学、流体力学及流体机械，是机械工程领域中的重要分支学科。2、中央空调：采用液体气化制冷的原理为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的热负荷；制热系统为空气调节系统提供所需热量，用以抵消室内环境冷暖负荷。三、特点不同1、暖通空调：空气进来以后，可以把空气进行冷却处理，然后就进行过滤处理，过滤处理以后，增加电子除尘器可以捕捉非常小的颗粒的灰尘，可以捕捉一个微米的灰尘，而这个灰尘的范围内大部分都是细菌、病毒、烟尘，或者是异味这样就都可以过滤掉。2、中央空调：采用模块化主机，根据设置自动调节制冷量。合理的将白天生活和晚上生活区域分别安装空调，室内及分区控制，各个室内及独立运行，分别调节各个区域内的空气。1、暖通空调：室内或车内负责暖气、通风及空气调节的系统或相关设备。暖通空调系统的设计应用到热力学、流体力学及流体机械，是机械工程领域中的重要分支学科。2、中央空调：采用液体气化制冷的原理为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的热负荷；制热系统为空气调节系统提供所需热量，用以抵消室内环境冷暖负荷。三、特点不同1、暖通空调：空气进来以后，可以把空气进行冷却处理，然后就进行过滤处理，过滤处理以后，增加电子除尘器可以捕捉非常小的颗粒的灰尘，可以捕捉一个微米的灰尘，而这个灰尘的范围内大部分都是细菌、病毒、烟尘，或者是异味这样就都可以过滤掉。2、中央空调：采用模块化主机，根据设置自动调节制冷量。合理的将白天生活和晚上生活区域分别安装空调，室内及分区控制，各个室内及独立运行，分别调节各个区域内的空气。1、暖通空调：室内或车内负责暖气、通风及空气调节的系统或相关设备。暖通空调系统的设计应用到热力学、流体力学及流体机械，是机械工程领域中的重要分支学科。2、中央空调：采用液体气化制冷的原理为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的热负荷；制热系统为空气调节系统提供所需热量，用以抵消室内环境冷暖负荷。三、特点不同1、暖通空调：空气进来以后，可以把空气进行冷却处理，然后就进行过滤处理，过滤处理以后，增加电子除尘器可以捕捉非常小的颗粒的灰尘，可以捕捉一个微米的灰尘，而这个灰尘的范围内大部分都是细菌、病毒、烟尘，或者是异味这样就都可以过滤掉。2、中央空调：采用模块化主机，根据设置自动调节制冷量。合理的将白天生活和晚上生活区域分别安装空调，室内及分区控制，各个室内及独立运行，分别调节各个区域内的空气。1、暖通空调：室内或车内负责暖气、通风及空气调节的系统或相关设备。暖通空调系统的设计应用到热力学、流体力学及流体机械，是机械工程领域中的重要分支学科。2、中央空调：采用液体气化制冷的原理为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的热负荷；制热系统为空气调节系统提供所需热量，用以抵消室内环境冷暖负荷。三、特点不同1、暖通空调：空气进来以后，可以把空气进行冷却处理，然后就进行过滤处理，过滤处理以后，增加电子除尘器可以捕捉非常小的颗粒的灰尘，可以捕捉一个微米的灰尘，而这个灰尘的范围内大部分都是细菌、病毒、烟尘，或者是异味这样就都可以过滤掉。2、中央空调：采用模块化主机，根据设置自动调节制冷量。合理的将白天生活和晚上生活区域分别安装空调，室内及分区控制，各个室内及独立运行，分别调节各个区域内的空气。
环保空调 我的脑袋里面总是会有一些奇思妙想，所以被老爸老妈“封”为“胡思乱想者”。 每到夏天，所有的空调在保证室内凉爽的同时都会向外排出热气，再加上炎热自然的气候，每次出门都会让人感到喘不过气，而且在地球能源非常匮乏的今天，我们也应该节约用电吧！为了解决上述问题我“胡思乱想”出两款环保节能空调介绍给大家。 灰尘发电空调：这种空调和普通空调的形状一样，不过要在里面装上一台小型吸尘器，紧挨着这台小型吸尘器再装上一台灰尘分离器把灰尘和空气分离，把清新的空气排放出来，灰尘回收。这样的空气既清新又凉爽，而且不用电，既节约能源又保护环境。 二氧化碳发电空调：这种空调要装在房子外面。它会吸收大量的二氧化碳，然后通过二氧化碳压缩机把二氧化碳转换成冷却剂，通过小型空气冷却器把热腾腾的空气冷却后排放出去，让走在外面的人也能感到夏日里的一丝凉意。 以上这两种空调就是我想发明的环保空调，也许几年以后类似的空调就会出现在您的家中。
