地源熱泵技術(shù)講解

1、地源熱泵技術(shù)講解【熱泵概念】熱泵是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱能，經(jīng)過電力做功， 輸出可用的高品位熱能的設(shè)備，可以把消耗的高品位電能轉(zhuǎn)換為3倍甚至3倍以上的熱能，是一種高效供能技術(shù)。熱泵技術(shù)在空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用可分為空氣源熱泵、水源熱泵以及地源熱泵三類。備注空調(diào)概念：空調(diào)即空氣調(diào)節(jié)器 (room air con ditio ner)，掛式空調(diào)是一種用于給空間區(qū)域一般為密閉提供處理空氣溫度變化的機組。它的功能 是對房間或封閉空間、區(qū)域內(nèi)空氣的溫度、濕度、潔凈度和空氣流速等參數(shù) 進行調(diào)節(jié)，以滿足人體舒適或工藝過程的要求?！镜卦礋岜酶拍睢康卦礋岜?也稱地?zé)岜?是利用地下常溫土壤和地下水相

2、對穩(wěn)定的特性，通過 深埋于建筑物周圍的管路系統(tǒng)或地下水，采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移與建筑物完成熱交換的一種技術(shù)。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)主要分為三個局部：室外地能換熱系統(tǒng)、水源熱泵機組系 統(tǒng)和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。其中水源熱泵機組主要有兩種形式：水-水型機組或水-空氣型機組。三個系統(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進行熱量的傳遞，水源熱 泵與地能之間換熱介質(zhì)為水，與建筑物采暖空調(diào)末端換熱介質(zhì)可以是水或空氣?！镜卦礋岜霉ぷ髟怼慷荆瑹岜脵C組從地源淺層水體或巖土體中吸收熱量，向建筑物供暖；夏季，熱泵機組從室內(nèi)吸收熱量并轉(zhuǎn)移釋放到地源中，實現(xiàn)建筑物 空調(diào)制冷。根據(jù)地?zé)峤粨Q系統(tǒng)形

3、式的不同，地源熱泵系統(tǒng)分為地下水地源熱泵系統(tǒng)和地表水地源熱泵系統(tǒng)和地埋管地源熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器壓縮機冷凝器【地源熱泵技術(shù)原理】地源熱泵是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源既能供熱又能制冷的高效節(jié)能環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源電能，即可實現(xiàn)能量從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移。在冬季，把土壤中的熱量“取出來，提高溫度后供 應(yīng)室內(nèi)用于采暖；在夏季，把室內(nèi)的熱量“取出來釋放到土壤中去。【地源熱泵技術(shù)特點】環(huán)保：使用電力，沒有燃燒過程，對周圍環(huán)境無污染排放；不需使用冷卻塔 沒有外掛機，不直接向周圍大氣環(huán)境排熱，沒有熱島效應(yīng)，沒有噪音；不抽取地 下水，不破壞地下水資源。一機三用:冬季供暖、夏季制冷以及全

4、年提供生活熱水。使用壽命長：使用壽命20年以上，是分體式或窗式空調(diào)器的2-4倍。全電 腦控制，性能穩(wěn)定，可以實現(xiàn)智能化遙控，可以進行溫濕度控制和新風(fēng)配送?！镜卦礋岜门c傳統(tǒng)空調(diào)的區(qū)別】穩(wěn)定：整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定，不受室外氣候條件的影響；舒適：室溫的分布更合理，溫差小，舒適感好節(jié)能：比傳統(tǒng)空調(diào)節(jié)能40%-60%.;.環(huán)保：無室外機，解決了城市熱島效應(yīng)，無污染排放?！镜卦礋岜弥评湓砑肮├湓韴D】地源熱泵系統(tǒng)在制冷狀態(tài)下，地源熱泵機組內(nèi)的壓縮機對冷媒做功，使其進行汽-液轉(zhuǎn)化的循環(huán)。通過冷媒 /空氣熱交換器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)將室內(nèi)空氣循環(huán)所攜帶的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時再通過冷媒/水熱交換器內(nèi)冷媒的冷

5、凝，由循環(huán)水路將冷媒中所攜帶的熱量吸收，最終通過 室外地能換熱系統(tǒng)轉(zhuǎn)移至地下水或土壤里。在室內(nèi)熱量通過室內(nèi)采暖空調(diào) 末端系統(tǒng)、水源熱泵機組系統(tǒng)和室外地能換熱系統(tǒng)不斷轉(zhuǎn)移至地下的過程 中，通過冷媒-空氣熱交換器風(fēng)機盤管，以13 C以下的冷風(fēng)的形式為房 供冷。循環(huán)介質(zhì)帶走熬量行車位=壓軸機做功門單位斗帯是房間想量4單位鳳帆盤營豎 iM-T夏季供冷原理圖I eHkNA-SI COM【地源熱泵制熱原理及供熱原理圖】地源熱泵系統(tǒng)在制熱狀態(tài)下，地源熱泵機組內(nèi)的壓縮機對冷媒做功，并通過四通閥將冷媒流動方向換向。由室外地能換熱系統(tǒng)吸收地下水或土 壤里的熱量，通過水源熱泵機組系統(tǒng)內(nèi)冷媒的蒸發(fā)，將水路循環(huán)中的熱量

6、 吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時再通過冷媒/空氣熱交換器內(nèi)冷媒的冷凝,由空氣循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收。在地下的熱量不斷轉(zhuǎn)移至室內(nèi)的過 程中，以室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)向室內(nèi)供暖。地源熱泵技術(shù)包含了抽地下水方式、埋管方式、抽取湖水或江河水方式等，抽取湖水或江河水方式造價最低，埋管方式最貴，但最好。只要有足夠的場可地埋設(shè)管道地下冷熱交換裝置或政府允許抽取地下水的就應(yīng)該優(yōu)先考慮選擇地源熱泵中央空調(diào)。地源熱泵中央空調(diào)如此 節(jié)能是因為地源熱泵技術(shù)借助了地下的能量，地下的能量還是來至于太陽從土填中提取熱量$單位4壓縮機做功門單位二供至房間熬量"車位介質(zhì)循環(huán)供熱繪環(huán)器S2冬季供熱原理圖【地源熱泵組成

7、】地源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)主要分三局部：室外地能換熱系統(tǒng)、地源熱泵 機組和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。其中地源熱泵機主要有兩種形式：水一水式或水一空氣式。三個系統(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進行熱量的傳遞，地 源熱泵與地能之間換熱介質(zhì)為水，與建筑物采暖空調(diào)末端換熱介質(zhì)可以是 水或空氣?！镜卦礋岜脙?yōu)點】1、 地源熱泵技術(shù)屬可再生能源利用技術(shù)。地源熱泵是利用了地球外表淺層地?zé)豳Y源通常小于400米深作為冷熱源，進行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地表淺層地?zé)豳Y源可以稱之為地能Earth En ergy ，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地?zé)崮芏N藏的低溫位熱能。地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47%的

8、太陽能量，比人類每年利用能量的 500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、 無處不在。這種儲存于地表淺層近乎無限的可再生能源，使得地能也成為 清潔的可再生能源一種形式。2、 地源熱泵屬經(jīng)濟有效的節(jié)能技術(shù)。地能或地表淺層地?zé)豳Y源的溫度一年四季相對穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是 很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng) 運行效率要高40%，因此要節(jié)能和節(jié)省運行費用40%左右。另外，地能溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效 性和經(jīng)濟性。據(jù)美國環(huán)保署 EPA估計，設(shè)計安裝良好的地源熱泵，平均來說可以節(jié)約用戶 304

9、0%的供熱制冷空調(diào)的運行費用。3、地源熱泵環(huán)境效益顯著 。地源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當(dāng)于減少 40%以上，與電供暖相比，相當(dāng)于減少70%以上，如果結(jié)合其它節(jié)能措施節(jié)能減排會更明顯。雖然也采用制冷劑，但比常規(guī)空調(diào)裝 置減少25%的充灌量；屬自含式系統(tǒng)，即該裝置能在工廠車間內(nèi)事先整裝 密封好，因此，制冷劑泄漏機率大為減少。該裝置的運行沒有任何污染， 可以建造在居民區(qū)內(nèi)，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放 燃料廢物的場地，且不用遠距離輸送熱量。4、 地源熱泵一機多用，應(yīng)用范圍廣。地源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，還 可供生活熱水，一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)；可應(yīng)用于賓館、商場、辦公樓、學(xué)校等建筑，更適合于別墅住 宅的采暖、空調(diào)。5、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)維護費用低。在同等條件下，采用地源熱泵系統(tǒng)的建筑物能夠減少維護費用。地源熱泵非常耐用，它的機械運動部件非 常少，所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內(nèi)，從而防止了室外的惡劣 氣候，其地下局部可保證 50年，地上局部可保證 30年，因此地源熱泵是 免維護空調(diào)，節(jié)省了維護費用，使用戶的投資在3年左右即可收回。此外，機組使用壽命長，均在 15年以上；機組緊湊、節(jié)省空間；自動控制程 度高，可無人值守。