地源热泵.docx

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1、地源热泵地源热泵概念http:/www. hbzhengye. cn/xtyl. asp地源热泵地源一词是从英文“ground source”翻译而来,汉语的内涵则十分广 泛,应包括所有地下资源的含义。但在空调业内,目前仅指地壳表层(小于400米) 范围内的低温热资源,它的热源主要来自太阳能,极少能量来自地球内部的地热能。地源热泵运行原理图地源热泵技术,是一种利用浅层常温土壤中 的能量作为能源的高效节能、无污染、低运行成本, 既可采暖又可制冷、并可提供生活热水的新型热泵技 术。地源热泵技术是利用地下土壤常年温度相对稳定 的特性,通过输入少量的高品位能源(如电能),运 用埋藏于建筑物周围的管路系

2、统或地下水与建筑物内 部进行热交换,实现低品位能向高品位能转移的冷暖两用空调系统。它由室外水循环系统、热交换器、地源热泵机组、室内循环系统和控制系统组成。地源热泵系统冬季代替锅炉从土壤中取 热量,以30-40左右的热风或热水向建筑物供暖;夏季代替普通空调向土壤里排热, 以10-17左右的冷风或冷水形式给建筑物制冷。地源热泵技术能效果显著,消耗1KW 的能量,用户可以得到4KW以上的热量或冷量。它不向外界排放任何废气、废水、废 渣,是一种理想的“绿色技术”。从能源角度来说,它是一种用之不尽的可再生能源。众所佬卦2、地下水热泵系统(Groundwater heat pumps, GWHPs)也就是

3、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。无论是深井水,还是地下热水都是热泵的良好的低位热源。地下水位较深的地 方,由于地层的隔热作用,其温度随季节、气温变化的波动很小,特别是深井水水温 常年基本不变,京津冀地区约在1216,比当地四季气温有明显的温差,对热泵的运 行十分有利。通常系统包括带潜水泵的取水井和回灌井。板式热交换器采取小温差换热的方式运行。3、地表水热泵系统(Surface-water heat pumps, SWHPs):由潜在水面以下的、 多重并联的PC管组成的地下水热交换

4、器取代了土壤热交换器,它们被连接到建筑物中, 在北方地区需要进行防冻处理。利用包括江水、河水、湖水、水库水以及海水作为热 泵冷热源。4、太阳能热泵系统(Solar energy heat pumps, SEHPs):由太阳能高 效采集系统、太阳能多级蓄能系统、水源热泵能量提升系统、特殊天气补偿系统、智 能化控制系统、地板辐射末端系统太阳能热水系统等七个子系统组成。该系统创新地 由多项技术协调整合成为完整的夏季供热水、冬季供暖的长效、高利用率、低投入、 低运行费、环保节能的新型供暖系统技术。解决了太阳能用于冬季供暖时热能的储存 和冬季的日照、环境、时间及太阳能集采面积、初装成本高等方面的重大难题

5、。该技 术的应用在国内具有领先水平,并已经申报国家专利。太阳能高效集热系统:由高效太阳能模块距阵组成,通过使用专利技术和自动化控制系统比一般太阳能交换效率提高20%-25%,实现全天候、全自动、数字化、 智能化,能以较小的面积、较低的成本达到高效采能的目的。多级太阳能蓄热系统:通过多天连续提温、蓄温、恒温、多级系统将太 阳能热量储存起来,供热泵系统多天运行。多天储存,多天运行是多级太阳能蓄热系 统一大特点。本系统蓄能池还可以作为小区防火备用水源。特殊天气补偿系统:遇有超过一周连阴天的极端气象时,特殊天气补偿 系统启用能效比高达4. 54的调峰热泵系统辅助供热,设备在低峰电时运行,安全、高 效、

6、节能,运行费低。智能化控制系统:由多级温控传感器、可编程控制器及工业微机组成, 分设自动和手动方式。可根据业主要求,建立不同的子系统,并根据不同工况使用自 动控制模式运行,达到最佳运行状态、降低能源消耗、节省运行和维护费用。热水供应系统:无需用户自购的高效集热器具备冬季采暖、夏季供应热 水两大功效,实现最大化利用设备资源、减少用户经济压力的设计理念。保障用户在 春、夏、秋三季使用热水的要求,用户实惠、方便。末端地板辐热采暖系统:采用专利技术生产的节能产品。重量轻、寿命 长、易施工、易检修,供热寿命长达50年。热泵提升系统:采用性能指数4以上的水源热泵机组,通过输入少量电 能,通过热泵将储存在蓄

7、能池内的低品位能量提升至可以直接使用的高品位能量,然 后通过节能的末端辐射系统进入室内,达到取暖或供冷的目的。地源热泵系统的特点点击次数:89次发布时间:2009-3-3 发布人:网站管理员特点:1 .可再生性地源热泵是一种利用地球所储藏的太阳能资源作为冷热源,进行能量转换的供暖 制冷空调系统,地源热泵是利用的清洁可再生能源的一种技术。地表土壤和水体是一 个巨大的太阳能集热器,收集了 47%的太阳辐射能量,比人类每年利用的500倍还多(地 下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量);它又是一个巨大的动态能量平衡系 统,地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散相对的平衡,地源热泵技术的成功 使得

8、利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为现实。2 .高效节能地源热泵机组利用土壤或水体温度冬季为12-22,温度比环境空气温度高,热泵 循环的蒸发温度提高,能效比也提高;土壤或水体温度夏季为18-32,温度比环境空 气温度低,制冷系统冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,机组效率 大大提高,可以节约3040%的供热制冷空调的运行费用,1KW的电能可以得到4KW以 上的热量或5KW以上冷量。3 .环境和经济效益显著地源热泵机组运行时,不消耗水也不污染水,不需要锅炉,不需要冷却塔,也不 需要堆放燃料废物的场地,环保效益显著。地源热泵机组的电力消耗,与空气源热泵 相比也可以减少40%以上

9、;与电供暖相比可以减少70%以上,它的制热系统比燃气锅炉 的效率平均提高近50%,比燃煤锅炉的效率高出了 75%。4 .一机多用,应用范围广地源热泵系统可供暖、空调制冷,还可提供生活热水,一机多用,一套系统可以 替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统,特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑 物。地源热泵有着明显的优点。不仅节省了大量的能量,而且用一套设备可以同时满足供热、供冷、供生活用水的要求,减少了设备的初投资,地源热泵可应用于宾馆、 居住小区、公寓、厂房、商场、办公楼、学校等建筑,小型的地源热泵更适合于别墅 住宅的采暖、空调。5 .自动运行地源热泵机组由于工况稳定,可以设计成简单的系统,部件较

10、少,机组运行可靠, 维护费用用低,自动控制程度高,使用寿命长。地源热泵的优势高效节能与锅炉(电、燃料)供热系统相比,土一气型地源热泵系统的转换效率最 高可达4. 7,而锅炉供热只能将90%以上的电能或7090%的燃料内能转换为热量供用 户使用,因此它要比电锅炉加热节省2/3以上的电能,比燃料锅炉节省1/2以上的能 量,运行费用为各种采暖设备的30-70%o由于土壤的温度全年稳定在10C20之间, 其制冷、制热系数可达3. 54.7,与传统的空气源热泵(家用窗式和分体式空调、中 央式风冷热泵)相比,要高出40%以上,其运行费用仅为普通中央空调的5060%。夏 季高温差的散热和冬季低温差的取热,使

11、得土一气型地源热泵系统换热效率很高。因 此在产生同样热量或冷量时,只需小功率的压缩机就可实现,从而达到节能的目的,其耗电量仅为普通中央空调与锅炉系统的40%60%。绿色环保土一气型地源热泵系统在冬季供暖时,不需要锅炉,无废气、废渣、废水 的排放,可大幅度地降低温室气体的排放,能够保护环境,是一种理想的绿色技术。分户计费实现机组独立计费,分户计表,方便业主对整个系统的管理。使用寿命长家用空调设计寿命8年,燃气锅炉为10年;土一气型地源热泵机组为 15年,水循环和风管系统25年以上,地耦管路系统为70年,它比所有各种空调系统 和采暖设备的寿命都要长。控制设备简单土一气型地源热泵系统采用将地源热泵机

12、组分散安装于各处所(居室、会 所、办公室等)的方式,中央控制仅需选择水路控制,除去了一般中央空调集中控制 所有参量的复杂环节,从而降低控制成本。在各分散安装单元(居室、会所、办公室) 可根据用户要求设不同的体积很小的终端控制器,实现从最简单(起停、供暖、制冷 三档)到复杂的可编程智能控制方式。系统可靠性强每台机组可独立供冷或供热,个别机组故障不影响整个系统的运行。机 组的运行工况稳定,几乎不受环境温度变化的影响,即使在寒冷的冬季制热量也不会 衰减,更无结霜除霜之虑。同时供暖制冷土一气型地源热泵系统可做到同时有的房间或区域制冷,有的房间或区域 供暖,这对大型商业建筑尤其重要。采用传统中央空调系统

13、只有使用造价极其昂贵的 四管空调系统才能做到,而土一气型地源热泵不需增加任何设备便可做到。维护费用低廉土一气型地源热泵系统不带有室外安装的设备,不设冷却塔、屋顶风机, 没有室外设备安装维护费用。压缩机工作稳定,不会出现传统设备中制冷剂压力过高 或过低的现象。其维护费用大大低于中央空调。远程中央控制智能化由计科公司开发出的远程控制智能化软件可以利用中央计算机控制整个 系统,能够随人流变化而自动调整地热泵制冷或供暖,实现节能最大化,运行费用最 小化。还可设置显示和打印设备,可存储、分析各种采暖、制冷、维修等经济及技术 数据,促进系统运行最优化。应用灵活、安全可靠灵活性强,可用于新建工程、扩建和改建

14、工程,可逐步分期施工,热泵机组可灵活地安置在任何地方,节约空间。无储煤、储油罐等卫生及安全隐患。送回风分区、新风独立土一气型地源热泵系统,采用送回风分区、新风独立系统,每个工作单元都有相对独立的送风途径,新风从室外采集,可有效降低室内致病菌群的含量,保证空气质量,大 大降低交叉感染的机会。热泵系统中央空调技术的起源、历史和发展http:/www. hbzhengye. cn/show_js. asp?artid=l15热泵空调系统起源于瑞士 1912年的专利。1938年开始进入商业化阶段, 到70年代在欧美普及应用。90年代热泵技术进入中国,1998年中美签定技术合作协 议从美国引进该项技术。

15、北京计科地源热泵科技有限公司是中美两国地源热泵合作项 目的中方执行机构,同时也是国家经贸委与美国能源部“地源热泵技术在中国商业化 项目”指定的执行单位,与美国贸易发展署“地源热泵技术合作协议”的中方签署单需要注意的是,地源热泵中的热(冷)源不是指地热田中的热气或热(温) 水,而是指一般的常温土壤或地下水。它对地下热源没有特殊的要求,可在中国绝大 部分地区应用。对于利用地下水的地源热泵系统,它只向水中取热或排热,并不消耗 水量也不污染水质,所抽取的地下水要全部回灌地下,完全不受地下水资源变化和管 理的显示,应用地区广泛。地源热泵系统地源热泵是一种利用地球浅层资源(包括土壤、地下水、地表水或城市中

16、 水)的既可供暖又可制冷的高效节能的空调系统。它利用铺设在土壤、地表水等中的 换热管道,实现空调房间和土壤、地表水等的换热,以达到建筑空调的效果。位(签字人就是“北京计科地源热泵科技有限公司的总经理李元普先生)。地源热泵系统从此在中国得到大力发展和推广。十二年来,由于技术成熟、 热泵系统的高能效比1: 4-6 (电1: 0.9,煤1: 0.6)、节能环保的清洁能源等特有优 势而异军突起,迅速普及。国务院、国家发改委、建设部、财政部、电力部、税务总 局以及各省市都陆续出台了多项政策,大力推广和普及这项技术。本公司在李元普先生,技术总监常冰先生(热泵教授)和中国可再生能源 学会注册咨询师赵宴平总经

17、理的创新努力下,从地源热泵系统技术发展为各种可再生 能源热泵系统技术;从住宅取暖、制冷到工厂、宾馆、别墅大型集中供暖;从传统的 工程到投资、研发、推广新农村建设专用热泵系统;从节能减排到为客户大幅减少运 行费,增加业主长期收益。多领域,多方位、多渠道开拓业务,形成了一条具有独特 优势的多方受益的发展之路。地源热泵是新型中用空调,与普通的中央空调、传统供暖设施相比地源热泵是新型中用空调,与普通的中央空调、传统供暖设施相比,它具有很多优势。我们将为您分析三者的不同,让您了解地源热泵的优秀之处:地源热泵与普通中央空调比较分析序号方式项目地源热泵普通中央空调1热交换热交换通过土壤、地下水进行热交换通过

18、大气进行2运行费用运行费用仅为普通中央空调的40%50%耗能大3占地面积可分桑不知,无冷却塔,减少占地面积需要中央及组合冷却塔,占地面积大4辅助设备冬季供暖不需要辅助热源,可取代锅炉采暖,提供生活热水辅助热源(加锅炉)可 能对大气造成污染,提 供生活热水时使用燃 油、燃气,锅炉能耗大5结构结构简单,室内无需保温,维护费用低结构复杂,冷冻水管道 需要保温,维护费用高6使用寿命使用寿命在20年以上使用寿命在15年左右地源热泵与传统供暖方式比较分析序号方式项目地源热泵传统供暖方式1能源土壤+少量电能燃煤或燃油,或燃用天然气2供暖设备地源热泵机组、风机盘管锅炉+铸铁(钢)散热器3加热过程特点地下10多

19、低温用热泵提升至50601000多燃烧产物的加热7080低温水4能源效率高(C0P=3-6), 60%90%低 5070%5环境使用区域零污染污染严重(烟尘、一氧化碳、 二氧化硫、氮化物、二氧化 碳)6建筑辅助设备机房大锅炉房、烟筒、煤场、灰 场或地下油库、天然气泄漏 防护7投资供暖制冷总投资为后者的L 5倍(供暖+制冷)总投资为100%8采暖运行费用运行费用10-13元/m2.季电米暖:0 50元/面.季,燃油或燃气:0 40元/nf.季,燃煤:2030元/nV.季热泵系统中央空调的优点1、环保:热泵系统空调弥补了传统制冷、供暖方式的缺点,省去了锅炉系统,没有燃 烧过程,避免了排烟污染;省去

20、了冷却塔系统,避免了冷却塔噪音及霉菌污染,使环 境更加洁净优美。2、省地:省去了锅炉房及与之配套的煤场和渣场,节约了大量的土地资源;热泵系统 机组体积小、重量轻、结构紧凑,且安装简单,可在地下室或闲置房内,节省大量有 用空间。3、节能:热泵系统机组在电能的驱动下,从土壤或水中源源不断地提取能量,每投入 1KW电能均可提取5-6KW左右的热能或冷能。(COP煤:1: 0.6,电1: 0.9,热泵1: 46)能源利用效率远高于其他任何形式的中央空调系统,并且运行稳定,不受外界 环境温度限制。4、节水:以土壤、水或各种可再生能源为冷热源,吸收或释放能量,从而达到制冷或 供暖的目的,只使用少量的循环水

21、做为媒介,不消耗也不会对其造成污染。5、省钱:通过一套系统来实现制冷和取暖,并可提供生活卫生用热水,大量节省投资, 节约运行费用。无论冬季还是夏季,运行费用只是传统供冷、取暖方式的1/21/3。地热源泵空调系统概述地源热泵则是利用水源热泵的一种形式,它是利用水与地能(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”。地源热泵供暖空调系统主要分三部分:室外地能换热系统、水 源热泵机组和室内采暖空调末端系统。其中水源热泵机主要有两种 形式:水一水式

22、或水一空气式。三个系统之间靠水或空气换热介质 进行热量的传递,水源热泵与地能之间换热介质为水,与建筑物采 暖空调末端换热介质可以是水或空气。水源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸 收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源,并采用热泵原 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的一 种技术。地球表面浅层水源如深度在1000米以内的地下水、地表的河 流和湖泊和海洋中,吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量,并且 水源的温度一般都十分稳定。水源热泵机组工作原理就是在夏季将 建筑物中的热量转移到水源中,由于水源温度低,所以可以高效地 带走热量,而冬季,则从水源中提取能量

23、,由热泵原理通过空气或 水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中。通常水源热泵消耗Ikw的 能量,用户可以得到4kW以上的热量或冷量。水源热泵机组工作的原理示图如下:制冷水地下水吸将端小I被拉跳 水源热泵根据对水源的利用方式的不同,可以分为闭式系统和 开式系统两种。闭式系统是指在水侧为一组闭式循环的换热套管, 该组套管一般水平或垂直埋于地下或湖水海水中,通过与土壤或海 水换热来实现能量转移。(其中埋于土壤中的系统又称土壤源热泵, 埋于海水中的系统又称海水源热泵)。开式系统是指从地下抽水或 地表抽水后经过换热器直接排放的系统。与锅炉(电、燃料)和空气源热泵的供热系统相比,水源热泵 具明显的优势。锅炉供

24、热只能将90%98%的电能或7090%的燃料 内能转化为热量,供用户使用,因此地源热泵要比电锅炉加热节省 三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量;由于 水源热泵的热源温度全年较为稳定,一般为1025,其制冷、制 热系数可达3. 54. 4,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右, 其运行费用为普通中央空调的5060%。因此,近十几年来,尤其 是近五年来,水源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及中、北欧 如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展,中国的水源热泵市场也日 趋活跃,可以预计,该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供 冷空调技术。在中国的传统的空调系统概念中,由于国家的经济发展

25、状况和 政策的影响,在相当长的时期中,北方一般以燃煤锅炉解决冬季取 暖问题,在南方以水冷机组解决夏季制冷问题。在二十世纪八十年 代以后,制冷机组的方式开始多样化,此时,出现了澳化锂机组、 风冷机组,机组的容量也从原有的大中型机组过渡为大中小型机 组,在二十世纪九十年代以后,对于取暖方式也开始有新的尝试和 探讨,特别是随着可持续发展和公众环保意识的提高,世界和中国 能源利用的结构都正在转变,从原有的煤、石油取暖过渡到以天然 气及电等清洁能源。北京作为大气污染最为严重的城市之一,其治 理大气污染的政策中就包括能源结构的调整,从以煤为主改为天然 气和电力替代能源。但是,替代能源虽然可以部分解决大气污

26、染的 问题,可是天然气和石油等都属于不可再生的能源,从可持续发展 的角度看,必须提高能源利用效率或者寻找可以再生的能源,而水 源热泵机组就是比较理想的一种设备.什么是地源热泵地源热泵则是利用水源热泵的一种形式,它是利用水与地能(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”。地源热泵供暖空调系统主要分三部分:室外地能换热系统、水源 热泵机组和室内采暖空调末端系统。其中水源热泵机主要有两种形 式:水一水式或水一空气式。三个系统之间靠水或空气换热

27、介质进行 热量的传递,水源热泵与地能之间换热介质为水,与建筑物采暖空调 末端换热介质可以是水或空 气。地源热泵技术的主要优点1 .高效:一般空调对着空气换热称为风冷热泵,缺点在于天气炎 热或者寒冷最需要冷量或热量时效率反而下降。地温一年四季基本恒 定在16c左右,略高于该地区平均温度1到2度,使得热泵无论在 制冷或制热工况中均处于高效率点。2 .节能省费用:冬季运行时,COP约为4. 2,即投入1KW电能, 可得到4KW的热能,夏季运行时,COP可达5. 3,投入1KW电能,可 得到5KW的冷量,能源利用效率为电采暖方式的3-4倍;并且热交换 器不需要除霜,减少了结霜和除霜的用电能耗。比常规空

28、气源空调节 能50%左右。3 .环保:供热时没有燃烧过程,避免了排烟污染,供冷时省了冷 却塔,避免了噪音及霉菌污染。4 .舒适:因为地源热泵机组供冷暖时都是通过冷热水经风机旁 管(或地板管、墙埋管)交换完成的,所产生的冷气和暖气(或辐射 热)比常规空调的要更柔和的多,热不易感冒。5 .节省占地面积:省去了冷却塔、锅炉及与之配套的煤棚和渣场, 节省了土地资源,产生附加经济效益,并改善了建筑物的外部形象。6 .安全:无燃烧设备,从而不存在爆炸、失火和中毒的隐患。7 .机组寿命长:热泵机组长期在良好的低温井水(16)下进行 热交换工作,可大大延长机组寿命。8 .一机多用:地源热泵系统可供暖,空调,还

29、可供生活热水,一 机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。9 .可再生:土壤有较好的蓄热性能,冬季通过热泵将大地浅层的 低位热能提高对建筑供暖,同时蓄存冷量,以备夏用;夏季通过热泵 将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温,同时蓄存热量,以备 冬用,保证大地热量的平衡。膨胀阀制冷剂回路转换阀热水水箱空气分布回路地源热泵系统利用常温土壤或地下水温度相对稳定的特性,通过输入少量的高品位能源(如电能),运用埋藏于建筑物周围的管路系统或地下水与建筑物内 部进行热交换,实现低品位能向高品位能转移的冷暖两用空调系统。它由室外水循环 系统、热交换器、地源热泵机组、室内循环系统和控制系统组成

30、。地源热泵系统冬季 代替锅炉从土壤中取出热量,以3040C左右的热风或热水给建筑物供暖;夏季代替 普通空调向土壤排热,以1017左右的冷风或冷水形式给建筑物制冷。地源热泵技 术节能效果显著,消耗1KW的能量,用户可以得到4KW以上的热量或冷量。它不向外 界排放任何废气、废水、废渣,是一种理想的“绿色技术”。从能源角度来说,它是 一种用之不尽的可再生能源。目前,在欧洲各国热泵的总装机量约115万台,其中用于供暖的热泵数量为60万台,制取卫生热水的热泵数量为55万台,采用的主要是地源热泵系统、空气 源热泵系统和水源热泵系统,分别占47. 25%和41%,而水源热泵系统的份额较小,约为 11. 75

31、%O在北欧的瑞士、瑞典、奥地利、丹麦等国家,对地源热泵(土壤换热器)技术的 利用处于领先地位,地源(地耦管土壤换热器)热泵得到广泛的应用。据统计,在这 些国家中,地源热泵所占的份额为:奥地利80%、德国72%、瑞典72%、芬兰52%、瑞 士 40%、比利时30%、挪威17%、法国15%。地源热泵是美国政府推荐的热泵技术,地源热泵占整个空调总量的20%o 1998年美国能源部颁布法规,要求在全国联邦政府机构的建筑中推广应用地耦管土壤 换热器的地源热泵空调系统。同年,中国科技部与美国能源部共同签署了 “中华人民 共和国科学技术委员会和美利坚合众国能源部能源效率和可再生能源技术的发展和利 用领域合作

32、协议书”。1998年11月,中美两国专家共同制定了美国土一气型土壤源热泵技术在中国合 作推广计划书,并在华盛顿举行的中美两国能源效率与可再生能源技术发展与利 用领域合作议定书工作小组工作会议上获得通过,这将有利于我国地源热泵的推广 应用。地源热泵中央空调系统主要分为三部分:一是能量采集系统;二是能量提升系统; 三是能量释放系统。利用能Q2机组输入电能W用户地熟能Q 1冬季:Q2=Q1*WQ2=3 W夏季:Q2= Q i- WQ2:4W热泵机组地下模热器地源热泵系统的原理作为地源热泵系统热量的来源(冬季)和热量的排放源(夏季)的土壤,深度 在数米之下,全年温度基本恒定;冬季远高于室外空气温度,夏

33、季又低于空气温度。 因此,地源热泵的热量转移的条件远优于空气源热泵,仅需要较少的外界能源即可实现热量的顺利转移。作为自然界的现象,正如水由高处流向低处那样,热量也总是从高温流向低温, 用著名的热力学第二定律准确表述是:“热量不可能自发由低温传递到高温”。但人们 可以创造机器,如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样,采用热泵可以把热量从 低温抽吸到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置,它本身消耗一部分能量,把 环境介质中贮存的能量加以挖掘,提高温位进行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅 为供热量的三分之一或更低,这也是热泵的节能特点。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

34、为热泵的冷热 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”。(1)夏季制冷原理在制冷状态下,地源热泵机组内的压缩机 对冷媒做功,使其进行汽一一液转化的循环。 通过冷媒/空气热交换器内冷媒的蒸发将室内 空气循环所需携带的热量吸收至冷媒中,在冷 媒循环的同时,再通过冷媒/水热交换器内冷媒的冷凝,由水路循环将冷媒所携带的热量吸收,最终由水路循环转移至土壤里。在室内热量不断转移至地下的过程中,通过冷媒一一空气热交换器,以12-7的冷风的形式为房间供冷。(2)冬季制热原理1好Y 71在制热状态下,地源热泵机组

35、内的压缩机对冷媒做功,并通过水路切换将水流动方向换向。由地下的水路循环吸收地下水或土壤里的热量,通过冷媒/水热交换器的冷媒的蒸发,将水路循中的热量吸收至冷媒中,在冷媒 循环同时,再通过冷媒/空气热交换器内的冷媒的冷凝,由空气循环将冷媒所携带的热 量吸收。在地下的热量不断转移至室内的过程中,以35-50的热风的形式向室内供暖。源地泵系统分类http:/www. hbzhengye. cn/show xt. asp?artid=99根据美国ASHRAE的分类意见,地源热泵系统可分为(1)地下水地源热泵系统(2)地表水地源热泵系统(3) 土壤热交换器地源热泵系统(简称土源地源热泵系统或土源热泵系统)

36、第一类是,依靠水井抽取地下水参与循环(开式或闭式)。第二类是,利用水泵抽取可利用的江、河、湖、海等地表水,参与循环。第三类是,在地下成孔,孔内埋设管道,通过介质(水或水加防冻剂)在管道中 循环,在地下与土体或岩体进行热交换。所以也有人称其为土源热泵系统,或地埋管 耦合交换热泵系统。按其埋管形式的不同,可分垂直埋管土源热泵系统和水平埋管土 源系统,也还有在水体之中敷设循环管管道。经本公司多年潜心研发,运用我国各地区地理气候及环境各方面因素的综 合分析,使地源热泵系统有了新的技术发展。太阳能热泵系统为本公司的发明专利, 其他各种利用可再生能源的地源热泵系统也将陆续投入使用。1、埋管式土壤源热泵系统也称地下耦合热泵系统(Ground-couple heat pumps GCHPs)或土壤热交换器地 源热泵(Ground heat exchanger heat pumps),包括一个土壤耦合地热交换器,它 或是水平地安装在地沟中,或是以U形管状垂直安装在竖井之中。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,使中间介质在土壤耦合地热交换器的封 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。

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