地源熱泵培訓(xùn)資料z

地源熱泵系統(tǒng)

昆山金鷹

2013年3月

一地源熱泵概述二地源熱泵由來三熱泵工作原理四地源熱泵組成五地源熱泵優(yōu)點(diǎn)六地源熱泵地下?lián)Q熱器形式與埋管一地源熱泵概述

地源熱泵是利用淺層地能進(jìn)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(gè)年度形成一個(gè)冷熱循環(huán)。二地源熱泵由來

"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(guó)。

北歐國(guó)家主要偏重于冬季采暖，而美國(guó)則注重冬夏聯(lián)供。由于美國(guó)的氣候條件與中國(guó)很相似，因此研究美國(guó)的地源熱泵應(yīng)用情況，對(duì)我國(guó)地源熱泵的發(fā)展有著借鑒意義。

三熱泵工作原理

作為自然界的現(xiàn)象，正如水由高處流向低處那樣，熱量也總是從高溫流向低溫。但人們可以創(chuàng)造機(jī)器，如同把水從低處提升到高處而采用水泵那樣，采用熱泵可以把熱量從低溫抽吸到高溫。所以熱泵實(shí)質(zhì)上是一種熱量提升裝置，它本身消耗一部分能量，把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量加以挖掘，提高溫位進(jìn)行利用，而整個(gè)熱泵裝置所消耗的功僅為供熱量的三分之一或更低，這也是熱泵的節(jié)能特點(diǎn)。

節(jié)流裝置冷凝器蒸發(fā)器壓縮機(jī)供冷側(cè)需熱側(cè)熱泵原理工作原理地源熱泵是地?zé)崂玫囊环N形式,是將低位熱能用熱泵提升為高位熱能加以利用。熱泵機(jī)組是制冷機(jī)的逆循環(huán)1制冷模式：

在制冷狀態(tài)下，地源熱泵機(jī)組內(nèi)的壓縮機(jī)對(duì)冷媒做功，使其進(jìn)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(fēng)機(jī)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(shí)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)移至地表水、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(fēng)機(jī)盤管，以13℃以下的冷風(fēng)的形式為房間供冷。

2供暖模式:

在供暖狀態(tài)下，壓縮機(jī)對(duì)冷媒做功，并通過換向閥將冷媒流動(dòng)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(shí)再通過蒸發(fā)器內(nèi)冷媒的冷凝，由風(fēng)機(jī)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(fēng)的形式向室內(nèi)供暖。1地緣熱泵機(jī)組的組成熱泵與制冷的原理和系統(tǒng)設(shè)備組成及功能是一樣的，對(duì)蒸氣壓縮式熱泵（制冷）系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器和節(jié)流閥組成：壓縮機(jī)：起著壓縮和輸送循環(huán)工質(zhì)從低溫低壓處到高溫高壓處的作用，是熱泵（制冷）系統(tǒng)的心臟；

蒸發(fā)器：是輸出冷量的設(shè)備，它的作用是使經(jīng)節(jié)流閥流入的制冷劑液體蒸發(fā)，以吸收被冷卻物體的熱量，達(dá)到制冷的目的；

四地源熱泵組成地源熱泵原理圖冷凝器：是輸出熱量的設(shè)備，從蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機(jī)消耗功所轉(zhuǎn)化的熱量在冷凝器中被冷卻介質(zhì)帶走，達(dá)到制熱的目的；

膨脹閥或節(jié)流閥：對(duì)循環(huán)工質(zhì)起到節(jié)流降壓作用，并調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的循環(huán)工質(zhì)流量。

根據(jù)熱力學(xué)第二定律，壓縮機(jī)所消耗的功（電能）起到補(bǔ)償作用，使循環(huán)工質(zhì)不斷地從低溫環(huán)境中吸熱，并向高溫環(huán)境放熱，周而往復(fù)地進(jìn)行循環(huán)。熱冷冷熱熱熱冷地源熱泵技術(shù)示意基本原理熱冷冷熱熱熱冷地源熱泵技術(shù)示意基本原理熱冷冷熱熱熱冷地源熱泵技術(shù)示意基本原理夏季溫暖冷溫暖溫暖冷冬季溫暖溫暖溫暖地源熱泵技術(shù)示意基本原理地源熱泵系統(tǒng)配置：

為了防止熱量的地下水累積，通常南方地區(qū)，冷負(fù)荷大，熱負(fù)荷低，夏季適合聯(lián)合使用地源和冷卻塔，冬季只使用地源。北方地區(qū)，熱負(fù)荷大，冷負(fù)荷低，冬季適合聯(lián)合使用地源和鍋爐，夏季只使用地源。昆山金鷹熱泵空調(diào)系統(tǒng)

昆山金鷹熱泵空調(diào)系統(tǒng)，它由每家每戶的水源熱泵空調(diào)機(jī)(WSHP)組成。這些機(jī)組，統(tǒng)一由一個(gè)地下水的閉式的循環(huán)水管路連在一起，地下水有豎井深度為75m和地下水進(jìn)行熱交換。該水管路既作空調(diào)工況下的冷源，又作供暖工況下熱泵熱源。1.高效節(jié)能，穩(wěn)定可靠地能或地表淺層地?zé)豳Y源的溫度一年四季相對(duì)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(yùn)行效率要高40%～60%，因此要節(jié)能和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)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)。五地源熱泵優(yōu)點(diǎn)：綠色環(huán)?？照{(diào)在整個(gè)采暖和制冷過程中，只向水源中吸熱或者排熱，并不消耗水量也不污染水。因此是一種可持續(xù)發(fā)展性強(qiáng)的綠色環(huán)?？照{(diào)產(chǎn)品！地源熱泵與鍋爐（電、燃料）供暖比較

地源熱泵提升3~4kW釋放4~5kW電能1kw釋放0.9kW燃料能1kw釋放0.7~0.8kW電鍋爐燃煤鍋爐節(jié)能顯著！電能1kw地表水3、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(huì)更明顯。該裝置的運(yùn)行沒有任何污染，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(chǎng)地，且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。4、一機(jī)多用，應(yīng)用廣泛地源熱泵可供暖、空調(diào)還可供生活熱水，一機(jī)多用，一套地源熱泵系統(tǒng)可以代替原來的鍋爐和空調(diào)兩套系統(tǒng)。地源熱泵的應(yīng)用受到地、國(guó)家政策、和燃料價(jià)格的影響。若采