四川首个零能耗建筑即将落成，系列五：地源热泵系统技术

在零能耗建筑六大系统技术里面，我们曾提到过：为了便于理解，对于降低建筑能耗的技术，我们可以简单分为“被动”与“主动”两种形式。

“被动”降低建筑能耗核心在于建筑内部空间降低与外界能量交换，减少能量的流失。“主动”降低建筑能耗核心在于建筑本身是否能更多的利用清洁能源，从而减少对电网电能的需求，降低碳排放，进一步达到碳中和。

作为现代建筑技术的结晶，零能耗建筑会采用多种“主动”+“被动”技术相结合从而全面降低建筑能耗。目前“被动”节能技术发展日趋成熟，诸如真空绝热板、真空玻璃等新型保温隔热材料进入应用场景，全新的冷/热桥设计方案，极大程度的减少了建筑物与外界的能量交换。在“主动”技术上，人们也开发出了更多的可再生能源利用方案，并且这些用能方案越来越高效。

在本期，我们将为大家带来零零昊研发大楼零能耗建筑所采用的又一个“主动”降低能耗的技术：

地源热泵系统技术

我们在生活中直接接触“热泵”这一系统技术的机会并不多，但其已经在很多地方得到了广泛的应用，很多时候我们都在享受着这一个技术成果。热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热，经过电力做功，输出可用的高品位热能的设备。热泵一般可以把消耗的高品位电能转换为四倍甚至四倍以上的热能，通常地源热泵消耗1KWh的能量，可以得到4KWh以上的热量或冷量。是一种高效供能技术。热泵技术在建筑内空间温度调节领域的应用有空气源热泵、水源热泵、地源热泵三类。热泵高效提取自然界中能量，不产生污染排放，和太阳能、风能一样，是当今最清洁、经济的能源方式。

"地源热泵"的概念，早在二十世纪初便被提出，北欧国家主要偏重于冬季采暖，处于温热带的地区则注重冬夏联供。具体来讲，地源热泵利用了地下土壤和地下水相对稳定的特性，通过深埋于建筑物周围的管路系统，应用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移与建筑内部空间完成热交换。

地源热泵利用地球表面浅层地热资源，其通常小于400米深，作为冷热源进行能量转换。地表浅层热能主要源于太阳，是一个巨大的太阳能集热器。它不受地域、资源等限制，这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。

从地源热泵工作原理来看，热泵机组装置主要有：压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀四部分组成。通过让液态工质(制冷剂或冷媒)不断完成：蒸发（吸取环境中的热量）→压缩→冷凝（放出热量）→节流→再蒸发的热力循环过程，从而将地表浅层的热量转移到水中，在这个过程中：

1、压缩机：起着压缩和输送循环工质从低温低压处到高温高压处的作用，是整个系统的心脏。

2、蒸发器：是输出冷量的设备，它的作用是让制冷剂液体蒸发，以吸收被冷却物体的热量，达到制冷的目的。

3、冷凝器：是输出热量的设备，从蒸发器中吸收的热量连同压缩机所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走，达到制热的目的。

4、膨胀阀或节流阀：对循环工质起到节流降压作用，并调节进入蒸发器的循环工质流量。

用作温度调节装置时地源热泵空调系统主要分为三个部分：室外地能换热系统、水源热泵机组系统和室内采暖空调末端系统。三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递。

在人们对能源需求越来越高的今天，人们越来越注重对可再生能源的开发，在全球碳排放不断增加的今天，清洁能源技术对地球的保护越来越受到人们的重视。在国内建筑业经过21世纪初的高速发展，大量能耗较高的建筑林立而生，导致建筑领域能耗占比高达全国能耗的40%。超低能耗建筑、零能耗建筑从根本上解决建筑能耗问题，是未来发展的重要方向，作为人类利用低温热能的最先进方式，地源热泵技术已经在全世界范围内受到广泛关注和重视，其应用技术已完全成熟。

通过装配式保温装饰一体化技术、真空玻璃门窗幕墙节能技术、地源热泵系统技术、高效热交换新风系统技术、屋顶及墙立面光伏BIPV技术、智能化监测控制系统技术等各项领先技术的融合，零零昊研发大楼零能耗建筑建筑将能够更高效的用能，更合理的用能，更节约的用能，更富有创造性的用能。

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