地源熱泵系統(tǒng)工作原理

1、地源熱泵系統(tǒng)的工作原理,山東綠特空調(diào)系統(tǒng)有限公司,講義的提綱,地源熱泵系統(tǒng)工作原理 相關(guān)廠家熱泵產(chǎn)品的情況 我公司產(chǎn)品優(yōu)勢,地源熱泵系統(tǒng)的工作原理,1、地源熱泵系統(tǒng)的概念 我們先來了解一下“熱泵”。 熱泵（制冷機(jī)）：是通過做功使熱量從溫度低的介質(zhì)流向溫度高的介質(zhì)的裝置。 熱泵利用的低溫?zé)嵩赐ǔＪ黔h(huán)境（大氣、地表水和大地）或各種廢熱，由熱泵從這些熱源吸收的熱量屬于可再生的能源。熱泵是一項利用可再生能源、保護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展技術(shù)。 利用大地（土壤、地層、地下水）作為熱源的熱泵，可稱之為地源熱泵。 2、地源熱泵系統(tǒng)的分類 以建筑物的空調(diào)（包括供熱和制冷）為目的的熱泵系統(tǒng)有許多種，利用周圍環(huán)境作為空調(diào)

2、冷熱源的熱泵系統(tǒng)。就其性質(zhì)可分，參考中外文獻(xiàn)通常將其分類為：空氣源熱泵,（air source heat pump, ASHP）和地源熱泵（ground-source heat pump, GSHP）兩大類。 地源熱泵系統(tǒng)通常還被稱為：地?zé)釤岜孟到y(tǒng)、地能系統(tǒng)、地源系統(tǒng)等，后來由美國供熱制冷空調(diào)工程師協(xié)會（ASHRAE）統(tǒng)一為標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語即地源熱泵系統(tǒng)（ground-source heat pump system）。 地源熱泵又可進(jìn)一步劃分為地表水熱泵、地下水熱泵、地耦合熱泵。 考慮實際應(yīng)用中人們的稱呼習(xí)慣，同時也為了便于理解，我國頒布的地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范（GB50366-2005）中把地耦合

3、熱泵系統(tǒng)或以前國內(nèi)有人所稱的“土壤源”地源熱泵系統(tǒng)定義為地埋管地源熱泵系統(tǒng)。,地源熱泵系統(tǒng)的工作原理,3、地源熱泵系統(tǒng)的工作原理 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)一般由三個必需的環(huán)路組成：室外環(huán)路、制冷劑環(huán)路、室內(nèi)環(huán)路。 （1）、室外環(huán)路：一種方式是用高強(qiáng)度的塑料塑料管組成的地下循環(huán)的封閉環(huán)路，循環(huán)介質(zhì)為水或防凍液；一種方式是用抽取地下水，換熱后再回灌的水井系統(tǒng)。 （2）、制冷劑環(huán)路：是熱泵機(jī)組內(nèi)部的制冷劑循環(huán)。 制熱運行時：壓縮機(jī)不斷地從蒸發(fā)器中抽出制冷劑蒸氣，經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮，制冷劑由低溫低壓蒸氣轉(zhuǎn)變成高溫高壓蒸氣。高溫高壓制冷劑蒸氣在冷凝器內(nèi)冷凝，放出大量熱被熱媒水吸收，從而達(dá)到制熱的目的。被冷凝器冷凝的

4、高壓液體制冷劑經(jīng)熱力膨脹閥節(jié)流、降壓，轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪褐评鋭┮后w，低壓制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)，從地下水中吸收大量熱量，從而降低了地下水的溫度。低壓制冷劑蒸氣被壓縮機(jī)抽取，從而形成一個制熱循環(huán)。,制冷時：壓縮機(jī)不斷地從蒸發(fā)器中抽出制冷劑蒸氣，經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮，制冷劑由低溫低壓蒸氣轉(zhuǎn)變成高溫高壓蒸氣。高溫高壓制冷劑蒸氣在冷凝器內(nèi)冷凝，放出大量熱被地下水吸收，被冷凝器冷凝的高壓液體制冷劑經(jīng)熱力膨脹閥節(jié)流、降壓，轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪褐评鋭┮后w。低壓制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)，從冷媒水中吸收大量熱量，從而降低了冷媒水的溫度，達(dá)到制冷的目的。低壓制冷劑蒸氣被壓縮機(jī)抽取，從而形成一個制冷循環(huán)。 （3）、室內(nèi)環(huán)路：是在建筑物內(nèi)與熱泵機(jī)

5、組之間傳遞熱量或冷量。 地塬熱泵系統(tǒng)的工作原理：熱泵機(jī)組通過室外環(huán)路進(jìn)行熱量交換，在冬季制熱運行時從地下土壤（地層）、地下水吸收熱量，夏季制冷運行時向地下土壤（地層）、地下水釋放熱量。同時，熱泵機(jī)組本身的制冷劑環(huán)路運行來把室外環(huán)路側(cè)的熱量或冷量交換到室內(nèi)環(huán)路側(cè)，室內(nèi)環(huán)路進(jìn)而把熱量或冷量傳遞到建筑物內(nèi)空調(diào)末端系統(tǒng)。 地源熱泵系統(tǒng)流程圖示：見下頁,單井抽灌系統(tǒng),多井抽灌系統(tǒng),熱泵,抽水井,潛水泵,回灌井,地表河流,垂直地埋管系統(tǒng) (BHE),無需地下水,設(shè)置在建筑物地基下的垂直地埋管系統(tǒng),安裝垂直地埋管,水平地埋管系統(tǒng),相關(guān)廠家熱泵產(chǎn)品的情況,目前，熱泵冷熱水機(jī)組市場空前繁榮，據(jù)慧聰暖通研究所估算

6、生產(chǎn)家已由1995年的十幾家發(fā)展到現(xiàn)在40多家。產(chǎn)品規(guī)格齊全，據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)銷售的熱泵機(jī)組大概有40多個品牌，其中國產(chǎn)機(jī)組約占25%左右，其余為合資產(chǎn)品、臺資產(chǎn)品和進(jìn)口產(chǎn)品。 地/水源熱泵主要的競爭品牌 華南： 麥克維爾（深圳）、美的、中宇、以萊特（東莞、深圳）、 萬寶（廣州）、麥特維特、華凌、大金、金星。 華東： 美意（上海）、特靈（江蘇）、天加（南京）、匯中（江蘇）、 勞特斯、綠特（山東）、科靈（山東）、宏力（山東）、富爾達(dá)、 際高、海爾（青島）、藍(lán)得（煙臺）、貝萊特（德州）、WFI。 西南： 希望深藍(lán)（四川）。 華北： 清華同方、圣環(huán)（北京）、金萬眾（北京）、銀燕和風(fēng)（北京）、 天加

7、（天津）。,地/水源熱泵廠家70.0%分布在山東、廣東、北京地區(qū)，占領(lǐng)了大部分的地/水源熱泵市場。 近兩年來，隨著我國政府對可持續(xù)發(fā)展、可再生能源的高度重視、政策、輿論、資金上的引導(dǎo)和支持、石油、天然氣資源價格的節(jié)節(jié)攀升，熱泵技術(shù)用于暖通制冷的前景迅速被看好，大量廠家在熱泵機(jī)組項目的研發(fā)，生產(chǎn)投入加大，由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，各個廠家生產(chǎn)的熱泵機(jī)組各有各的特點，各有各的優(yōu)勢和欠缺之處。,我公司熱泵產(chǎn)品的優(yōu)勢,（1）高效節(jié)能、經(jīng)濟(jì) 控制系統(tǒng)采用全自動微電腦控制裝置，可根據(jù)室內(nèi)實際使用負(fù)荷自動 調(diào)節(jié)壓縮機(jī)起停機(jī)，從而大大節(jié)省了用戶日后的運行費用。 簡單地說，用一份電可制造3.5份以上的熱量或4份以上的

8、冷量，其冷量、熱量直接來源于地下所蘊藏的能量，并歸還與地下。能源利用效率為電加熱器的3-4倍以上，比一般中央空調(diào)節(jié)能30%-80%。 （2）綠色環(huán)保 綠特地源熱泵是綠色環(huán)保型中央空調(diào)。空調(diào)系統(tǒng)的驅(qū)動能采用電能，供熱時可省去鍋爐，無需燃燒燃料，避免了排煙污染大氣；供冷時可省去冷卻塔，避免了冷卻塔噪聲和水的飄失；噪音低，不向室外排放熱風(fēng)，不會造成“熱島效應(yīng)”，循環(huán)液在地下系統(tǒng)中密閉流動，不含有害物質(zhì)，無任何污染。系統(tǒng)運行時不向周圍環(huán)境排放COx、SOx、NOx等有害氣體，屬于真正環(huán)保意義的空調(diào)。,（3）一機(jī)多用 綠特地源熱泵系統(tǒng)既可冬季供暖、亦可夏季制冷，還可以提供生活熱水，一機(jī)多用，一套系統(tǒng)可以

9、替換原有的鍋爐加空調(diào)兩套系統(tǒng)。特別是對于同時有供熱和制冷要求的建筑物，地源熱泵有著明顯的優(yōu)點。不僅節(jié)省了大量能源，而且減少了設(shè)備的初投資。 （4） 運行安全可靠 由于土壤溫度一年四季相對穩(wěn)定，其波動范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣溫度的波動，加上山東綠特地源熱泵技術(shù)，以及精良的主機(jī)配置和完善的控制保護(hù)手段，使空調(diào)系統(tǒng)運行更可靠、更穩(wěn)定，確保整個系統(tǒng)在各個工況點下的高效和經(jīng)濟(jì)性。 （5） 節(jié)水、省地 、節(jié)資 既不消耗也不污染水資源，使用過程只不過是向水/地源取熱或放熱而已。 省去了鍋爐房和與之配套的煤場、煤渣以及冷卻塔和其他室外設(shè)備。結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，占用空間少，不需要大量的基建投資。,（6） 模塊化設(shè)計 機(jī)組

10、采用模塊化設(shè)計，使機(jī)組在任何負(fù)荷下均能保持最高的輸出效率。每個模塊又可分為兩個或兩個以上完全獨立的熱泵系統(tǒng)，這樣一方面能使空調(diào)系統(tǒng)更緊湊，更節(jié)省空間，且易安裝、調(diào)節(jié)和維護(hù)，尤其當(dāng)機(jī)組檢修及維護(hù)時，并不影響機(jī)組總體使用效果；另一方面，可使系統(tǒng)更節(jié)能，尤其在氣候變化大時，負(fù)荷工況隨著不同的變化負(fù)荷，機(jī)組可單臺運轉(zhuǎn)，又可多臺組合，可根據(jù)運行負(fù)荷大小自動確定壓縮機(jī)開啟臺數(shù)，有效地減小對電網(wǎng)的沖擊，最大限度的節(jié)省了電能，從而延長了機(jī)組使用壽命。 （7） 控制方便 所有空調(diào)系統(tǒng)都有微電腦精確控制，主機(jī)與循環(huán)泵、潛水泵等附屬設(shè)備均實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，聯(lián)動運行，真正實現(xiàn)機(jī)電一體化控制功能，目的是根據(jù)冷熱負(fù)荷情況適當(dāng)?shù)卮_定機(jī)組的運行臺數(shù)，使系統(tǒng)自動控制處于高效節(jié)能運行，生活熱水節(jié)能途徑是根據(jù)生活用水壓力的高低來確定供水泵運行轉(zhuǎn)動。 用戶可獨立計費，自主調(diào)節(jié)水溫、室溫，調(diào)節(jié)起停時間或遠(yuǎn)程監(jiān)控。而且操作起來簡單方便，無需專業(yè)人員看管維護(hù)，只需按動操作板面上“運行、停止”鍵。,（8）可靠性高、使用壽命長 機(jī)組采用進(jìn)口名牌高質(zhì)量零配件，精心裝配而成，可靠性高，維修率低；與傳統(tǒng)空調(diào)相比，制冷介質(zhì)工作壓力降低1/3，工質(zhì)不易泄露，壓縮機(jī)負(fù)載減輕。 另外由于運行工況穩(wěn)定，機(jī)組運行