12.09地源熱泵系統(tǒng)

1、地源熱泵系統(tǒng) 北京中晶泰合新能源科技股份公司 郭世浩 系統(tǒng)簡介 地源熱泵系統(tǒng)是利用淺層地能進行供熱制冷的新型能源利用技術(shù) 的環(huán)保能源利用系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)通常是轉(zhuǎn)移地下土壤中熱量或者 冷量到所需要的地方，還利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力，冬季 地源把熱量從地下土壤中轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，夏季再把地下的冷量轉(zhuǎn)移 到建筑物內(nèi)，一個年度形成一個冷熱循環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)節(jié)能減排的功能 。 系統(tǒng)由來 地源一詞是從英文“groundsource”翻譯而來，漢語的內(nèi)涵則十分廣泛，應(yīng) 包括所有地下資源的含義。但在空調(diào)業(yè)內(nèi)，目前僅指地殼表層（小于400米） 范圍內(nèi)的低溫熱資源，它的熱源主要來自太陽能，極少能量來自地球內(nèi)部

2、的 地熱能。 地源熱泵的概念，最早于1912年由瑞士的專家提出，而該技術(shù)的提出始于 英、美兩國。 基本簡介 地源熱泵是利用淺層地能進行供熱制冷的新型能源利用技術(shù)，是 熱泵的一種,熱泵是利用卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)原理轉(zhuǎn)移冷量和熱量的 設(shè)備.地源熱泵通常是指能轉(zhuǎn)移地下土壤中熱量或者冷量到所需要的地 方.通常熱泵都是用來做為空調(diào)制冷或者采暖用的.地源熱泵還利用了 地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力,冬季地源把熱量從地下土壤中轉(zhuǎn)移到建 筑物內(nèi),夏季再把地下的冷量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi),一個年度形成一個冷熱 循環(huán). 工作原理 制冷模式 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)。通過蒸發(fā)器

3、內(nèi)冷媒的蒸發(fā)將由風機盤管循環(huán)所攜帶 的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)同時再通過冷凝器內(nèi)冷媒的冷凝， 由水路循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收，最終由水路循環(huán)轉(zhuǎn)移至地水、 地下水或土壤里。在室內(nèi)熱量不斷轉(zhuǎn)移至地下的過程中，通過風機盤 管，以13以下的冷風的形式為房間供冷。 供暖模式 地源熱泵制熱模式 在供暖狀態(tài)下，壓縮機對冷媒做功，并通過換向閥將冷媒流動方 向換向。由地下的水路循環(huán)吸收地表水、地下水或土壤里的熱量，通 過冷凝器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)，將水路循環(huán)中的熱量吸收至冷媒中，在冷媒 循環(huán)的同時再通過蒸發(fā)器內(nèi)冷媒的冷凝，由風機盤管循環(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35以上 熱風

4、的形式向室內(nèi)供暖。 地源熱泵系統(tǒng)運行圖 地源熱泵優(yōu)點 1、高效節(jié)能，穩(wěn)定可靠 地能或地表淺層地熱資源的溫度一年四季相對穩(wěn)定，土壤與空氣溫差一般為17度，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%60%，因此要節(jié)能和節(jié)省運行費用40%50%左右。通常地源熱泵 消耗1KW的能量，用戶可以得到5KW以上的熱量或4KW以上冷量，所以我們將其稱為節(jié)能型空調(diào) 系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)運行原理圖 2、無環(huán)境污染 地源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當于減少40%以上，與電供暖相比，相當于減少 70%以上，真正的實現(xiàn)了節(jié)

5、能減排。 3、一機多用 地源熱泵系統(tǒng)可供暖、制冷，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)。 4、維護費用低 地源熱泵系統(tǒng)運動部件要比常規(guī)系統(tǒng)少，因而減少維護，系統(tǒng)安裝在室內(nèi)，不暴露在風雨中，也可免遭 損壞，更加可靠，延長壽命。 5、使用壽命長 地源熱泵的地下埋管選用聚乙烯和聚丙烯塑料管，壽命可達50年。 要比普通空調(diào)高35年使用壽命。 6、節(jié)省空間地源熱泵系統(tǒng) 沒有冷卻塔、鍋爐房和其它設(shè)備，省去了鍋爐房，冷卻塔占用的寶貴面積，產(chǎn)生附加 經(jīng)濟效益，并改善了環(huán)境外部形象。 地源熱泵系統(tǒng)的能量來源于自然能源。它不向外界排放任何廢氣、廢水、廢渣、是一 種理想的“綠

6、色空調(diào)”。被認為是目前可使用的對環(huán)境最友好和最有效的供熱、供冷系統(tǒng) 。該系統(tǒng)無論嚴寒地區(qū)或熱帶地區(qū)均可應(yīng)用?？蓮V闊應(yīng)用在辦公樓、賓館、學校、宿 舍、醫(yī)院、飯店、商場、別墅、住宅等領(lǐng)域。 7、實現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用 地源熱泵熱源的形式多樣化，無論是干凈清澈的地下水，資源量大而無法高效利用的 海水，還是生活和工業(yè)生產(chǎn)廢水，抑或者地表水，都可以高效的加以利用，實現(xiàn)太陽 能量的轉(zhuǎn)移。提高了水資源的循環(huán)利用率，一度解決了我國污水處理困難和淡水資源 匱乏難題。同時避免了可再生資源的消耗，實現(xiàn)可持續(xù)綠色環(huán)保的發(fā)展戰(zhàn)略。 分類特色 直接利用地下井水的地源熱泵系統(tǒng) 其最大優(yōu)點是非常經(jīng)濟，占地面積小，但要注意必須

7、符合下列條件：水質(zhì)良好；水量豐富；符合標 準。 地下埋管的地源熱泵系統(tǒng) 對于垂直式埋管系統(tǒng)，其優(yōu)點有：較小的土地占用，管路及水泵用電少，其缺點是鉆井費用較高； 對于水平式埋管系統(tǒng)，其優(yōu)點有：安裝費用比垂直式埋管系統(tǒng)低，應(yīng)用廣泛，使用者易于掌握，其 缺點有：占地面積大，受地面溫度影響大，水泵耗電量大。 地表水式熱泵 其優(yōu)點有：在10米或更深的湖中，可提供10的直接制冷，比地下埋管系統(tǒng)投資要小，水泵能耗較 低，高可靠性，低維修要求、低運行費用，在溫暖地區(qū)，湖水可做熱源，其缺點有：在淺水湖中， 盤管容易被破壞，由于水溫變化較大，會降低機組的效率。 混合型地源熱泵系統(tǒng) 適用于空間小，不能單獨采用地下埋

8、管換熱系統(tǒng)的建筑，冷卻塔和閉環(huán)式系統(tǒng)相結(jié)合制冷，節(jié)省成 本；事實證明該系統(tǒng)是高效率、低費用的。 系統(tǒng)組成 室外地熱能換熱系統(tǒng)地源熱泵系統(tǒng) 室外地熱能換熱系統(tǒng)主要類型包括： 1、地埋管換熱系統(tǒng) A水平埋管環(huán)路 水平埋管環(huán)路通過水平埋置于地表面以下3-15m深的閉合地熱能換熱系統(tǒng)，與巖土體進行冷熱交換 。 水平埋管環(huán)路的地源熱泵系統(tǒng)適合于地源制冷或地源供暖面積較小的建筑物，如別墅等小型單體。 B垂直埋管環(huán)路 垂直埋管環(huán)路通過垂直鉆孔埋置于地表面以下50-150m深的閉合地能換熱系統(tǒng)，可與巖土體進行冷 熱交換。 垂直埋管環(huán)路的地源熱泵系統(tǒng)適合于制冷供暖面積較大，但周圍可利用埋管面積有限的建筑物，如

9、寫字樓、商務(wù)樓等。 2、地表水式換熱系統(tǒng) 地表水式換熱系統(tǒng)通過布置在水體內(nèi)的盤管換熱系統(tǒng)，可與江河、湖泊、海水等進行冷熱交換。 地表水式換熱系統(tǒng)適合于中小制冷供暖面積、臨近較大水域的建筑物。 3、地下水式換熱系統(tǒng) 地下水式換熱系統(tǒng)機組內(nèi)閉式循環(huán)系統(tǒng)經(jīng)過換熱器，與水泵抽取的深層地下水進行冷熱交換。 地下水式換熱系統(tǒng)適合地下水豐富，建筑面積大，周圍空地面積有限的大型單體建筑和小型建筑群 落。 水地源熱泵機組 水地源熱泵系統(tǒng)以水或者添加防凍劑的水溶液為低溫熱源的熱泵。通常有水/水熱泵、水/空氣熱泵 等形式。熱泵機組與傳統(tǒng)水冷機組相比，具有更高的能效比。 建筑物內(nèi)系統(tǒng) 建筑內(nèi)系統(tǒng)即地源熱泵的室內(nèi)空調(diào)末

10、端系統(tǒng)，可采用任何形式的常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)。 我們不必太完美 我們當然應(yīng)該努力做到最好，但人是無法要求完美的。我們面對的情況如此復雜，以致無人能始終 都不出錯。 然而，有時人們并不能正確對待自己的過失。也許我們的父母期望我們完美無暇；也許我們的朋友 常念叨我們的缺點，因為他們希望我們能夠改正。而他們難以諒解的是因為我們的過失總在他們最 脆弱的時候觸痛了他們的心 這讓我們感動負疚。但在承擔過錯之前，我們必須問問自己，那是否真是我們應(yīng)背負的包袱。 也許正是失去，才令我們完整。一個完美的人，在某種意義上說，是個可憐的人，他永遠也無法體 會有所追求、有所希冀的感覺，他永遠也無法體會愛他的人帶給他某些他一直求

11、而不得的東西時的 喜悅。 一個有勇氣放棄他無法實現(xiàn)的夢想的人是完整的；一個能堅強的面對失去親人的悲痛的人是完整的 因為他們經(jīng)歷了最壞的遭遇，卻成功的抵御了這種沖擊。 生命不是上帝用于捉弄你的錯誤的陷阱。你不會因為一個錯誤而成為不合格的人。生命是一場球賽 ，最好的球隊也有丟分的記錄，最差的球隊也有輝煌的一天。我們的目標是盡可能讓自己得到的多 于失去的 當我們接受人的不完美時，當我們能為生命的繼續(xù)運轉(zhuǎn)而心存感激時，我們就能成就完整；而別的 人卻渴求完整當他們?yōu)橥昝蓝Щ蟮臅r候。 如果我們能勇敢去愛、去原諒，為別人的幸福而慷慨的表達我們的欣慰，理智的珍惜環(huán)繞自己的愛 ，那么，我們就能得到別的生命不曾

12、獲得的圓滿。 1.地源熱泵是通過什么方式供暖和制冷的：地源熱泵系統(tǒng)是利用淺層地能進行供熱制冷 的新型能源利用技術(shù)的環(huán)保能源利用系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)通常是轉(zhuǎn)移地下土壤中熱量 或者冷量到所需要的地方，還利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力，冬季地源把熱量 從地下土壤中轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，夏季再把地下的冷量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，一個年度形成 一個冷熱循環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)節(jié)能減排的功能。 2.地源熱泵技術(shù)的基本簡介：地源熱泵是利用淺層地能進行供熱制冷的新型能源利用技 術(shù)，是熱泵的一種,熱泵是利用卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)原理轉(zhuǎn)移冷量和熱量的設(shè)備.地源 熱泵通常是指能轉(zhuǎn)移地下土壤中熱量或者冷量到所需要的地方.通常熱泵都是用來做為

13、空調(diào)制冷或者采暖用的.地源熱泵還利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力,冬季地源把熱 量從地下土壤中轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi),夏季再把地下的冷量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi),一個年度形成一 個冷熱循環(huán). 3.地源熱泵的優(yōu)點：高效穩(wěn)定、無環(huán)境污染、一機多用、維護費用低、使用壽命長、節(jié) 省空間、實現(xiàn)了水的綜合利用。 4.系統(tǒng)組成：1、地埋管換熱系統(tǒng) A水平埋管環(huán)路B垂直埋管環(huán)路 2、地表水式換熱系統(tǒng) 3、地下水式換熱系統(tǒng) 水地源熱泵機組 建筑物內(nèi)系統(tǒng) 5. 制冷和制熱模式原理：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)。通過蒸發(fā)器內(nèi)冷媒的蒸發(fā) 將由風機盤管循環(huán)所攜帶的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)同時再通 過冷凝器內(nèi)冷媒的冷凝，由水路循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收，最終 由水路循環(huán)轉(zhuǎn)移至地水、地下水或土壤里