地源熱泵原理及機組特點

1、 2010 Lotus new energyMarketing Dept.水水/ /地源熱泵系統(tǒng)原理及特點地源熱泵系統(tǒng)原理及特點 2010 Lotus new energyMarketing Dept.定義定義：利用高位能使熱量從低位熱源流向高位熱源的節(jié)能裝置利用高位能使熱量從低位熱源流向高位熱源的節(jié)能裝置 分類（按熱源）分類（按熱源）空 氣 源 熱 泵air source heat pum p水 源 熱 泵water source heat pum p土 壤 源 熱 泵ground-coupled heat pum p地 下 水 源 熱 泵ground water source heat p

2、um p地 源 熱 泵ground source heat pum p熱熱泵泵 2010 Lotus new energyMarketing Dept. 是一種利用地下淺層地熱資源（也稱地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供熱又可制冷的高效節(jié)能空調(diào)裝置。 2010 Lotus new energyMarketing Dept.起源于起源于19121912年年環(huán)保要求環(huán)保要求有形能源枯竭和價格上升有形能源枯竭和價格上升能源利用率低能源利用率低采用水電、核電采用水電、核電 2010 Lotus new energyMarketing Dept.q 早在早在19121912年瑞士人年瑞士人H.

3、Zoe11yH. Zoe11y就提出了土壤源熱泵應(yīng)用的思想，但大規(guī)就提出了土壤源熱泵應(yīng)用的思想，但大規(guī)模應(yīng)用直到二戰(zhàn)結(jié)束后，才在歐美興起。模應(yīng)用直到二戰(zhàn)結(jié)束后，才在歐美興起。q 地下埋管換熱器的研究真正開始于地下埋管換熱器的研究真正開始于19461946年。年。q 2020世紀世紀5050年代初，英國的年代初，英國的SumnerSumner和和von Cube von Cube 安裝了用于住宅供暖的地安裝了用于住宅供暖的地源熱泵。源熱泵。q 19731973年年“能源危機能源危機”以后，地源熱泵的研究安裝在歐美等國大量出現(xiàn)。以后，地源熱泵的研究安裝在歐美等國大量出現(xiàn)。q 進入進入2020世紀世

4、紀9090年代，地源熱泵的應(yīng)用和發(fā)展進入了一個新發(fā)展階段。年代，地源熱泵的應(yīng)用和發(fā)展進入了一個新發(fā)展階段。目前，地源熱泵在歐美的熱泵裝置的市場占有份額大約是目前，地源熱泵在歐美的熱泵裝置的市場占有份額大約是5 5。q 19931993年成立了國際地源熱泵協(xié)會（年成立了國際地源熱泵協(xié)會（IGSHPAIGSHPA）。）。 2010 Lotus new energyMarketing Dept.國際能源大會國際能源大會WECWEC、國際能源署國際能源署IEAIEA、國際制冷國際制冷學會學會IIRIIR等等國際組織及從事熱泵的研究者都普遍認為地源熱泵是：國際組織及從事熱泵的研究者都普遍認為地源熱泵是：

5、 在目前和將來在目前和將來最有前途的節(jié)能裝置和系統(tǒng)最有前途的節(jié)能裝置和系統(tǒng) 國際空調(diào)和制冷行業(yè)前沿課題之一國際空調(diào)和制冷行業(yè)前沿課題之一 地熱利用的重要形式地熱利用的重要形式19981998年美國暖通空調(diào)工程師學會年美國暖通空調(diào)工程師學會ASHRAEASHRAE技術(shù)獎就授予地熱源熱泵系統(tǒng)。技術(shù)獎就授予地熱源熱泵系統(tǒng)。 2010 Lotus new energyMarketing Dept.地源熱泵被稱為：地源熱泵被稱為： “ 21 21世紀的一項以節(jié)能和環(huán)保為特征的世紀的一項以節(jié)能和環(huán)保為特征的的的技術(shù)技術(shù) ” 2010 Lotus new energyMarketing Dept.美國：美國

6、： 截止截止19851985年全國共有年全國共有1400014000臺地源熱泵臺地源熱泵 1997 1997年就安裝了年就安裝了4500045000臺臺 到到19991999為止已安裝了為止已安裝了400000400000臺臺 每年以每年以1010的速度穩(wěn)步增長的速度穩(wěn)步增長 1998 1998年美國商業(yè)建筑中地源熱泵系統(tǒng)已占空調(diào)總保有量年美國商業(yè)建筑中地源熱泵系統(tǒng)已占空調(diào)總保有量 的的1919，其中新建筑中占，其中新建筑中占3030。 1998 1998年美國能源部頒布法規(guī)，要求在全國聯(lián)邦政府機構(gòu)的建筑中推年美國能源部頒布法規(guī)，要求在全國聯(lián)邦政府機構(gòu)的建筑中推廣應(yīng)用地源熱泵供熱空調(diào)系統(tǒng)。美國

7、總統(tǒng)布什在他的德克薩斯州的宅廣應(yīng)用地源熱泵供熱空調(diào)系統(tǒng)。美國總統(tǒng)布什在他的德克薩斯州的宅邸中也安裝了地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。邸中也安裝了地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。 2010 Lotus new energyMarketing Dept.在歐洲：在歐洲： 中、北歐如瑞典、瑞士、奧地利、以及意大利、德國等國家中、北歐如瑞典、瑞士、奧地利、以及意大利、德國等國家主要利用淺層地熱資源，（埋深主要利用淺層地熱資源，（埋深400400米深）的地源熱泵用于室米深）的地源熱泵用于室內(nèi)地板輻射供暖及提供生活熱水。內(nèi)地板輻射供暖及提供生活熱水。 據(jù)據(jù)19991999年的統(tǒng)計，為家用的供熱裝置中，地源熱泵所占比例，年的統(tǒng)計，為家

8、用的供熱裝置中，地源熱泵所占比例，瑞士為瑞士為9696，奧地利為，奧地利為3838，丹麥為，丹麥為2727 。 2010 Lotus new energyMarketing Dept. 2010 Lotus new energyMarketing Dept.取水井回灌井 提取地下的低品位熱提取地下的低品位熱 利用電能聚變?yōu)楦咂肺粺崮芾秒娔芫圩優(yōu)楦咂肺粺崮?節(jié)約能量，環(huán)保無污染節(jié)約能量，環(huán)保無污染不使用冷水塔，不消耗冷卻水，節(jié)省占地面積水源熱泵系統(tǒng)原理（夏季）水源熱泵系統(tǒng)原理（夏季） 2010 Lotus new energyMarketing Dept.水源熱泵系統(tǒng)原理（冬季）水源熱泵系統(tǒng)原

9、理（冬季）溫溫 暖暖取水井回灌井不燃燒，無污染，不排放 2010 Lotus new energyMarketing Dept.回填粘土含水層濾水層回填粘土沉砂層回揚送至機房回灌用 2010 Lotus new energyMarketing Dept.WELLDISCHARGEOverpressure valveP2P3電子水處理器電子水處理器過濾器過濾器旋流除沙器旋流除沙器地下水的處理1、采用物理方法的處理地下水，不改變回灌水質(zhì)，防止對地下水的破壞；2、對于腐蝕性較強的地下水，建議采用間接利用的方式。 2010 Lotus new energyMarketing Dept.目的熱能再生反復(fù)

10、利用，保護水資源及穩(wěn)定地質(zhì)結(jié)構(gòu)。條件取決于含水層的滲透性水質(zhì)標準（建議達到下表）回灌類型無壓（回流）、負壓（真空）、加壓（正壓）Mg/lMg/lMg/lMg/lMg/l0.570.020.012505.09指數(shù)3菌數(shù)30010020無嗅無味鐵溶解氯揮發(fā)物氰化物氯化物PH值大腸桿菌個/l細菌總數(shù)個/l渾濁度Mg/l嗅與味化學性質(zhì)指標細菌類指標物理性質(zhì)指標地下水的回灌 2010 Lotus new energyMarketing Dept.水平埋管水平埋管垂直埋管垂直埋管水平螺旋型埋管水平螺旋型埋管 2010 Lotus new energyMarketing Dept.地源熱泵系統(tǒng)原理（夏季）地

11、源熱泵系統(tǒng)原理（夏季）熱熱冷冷熱熱熱熱熱熱冷冷夏天基本原理夏天基本原理地下土壤全年15以水為媒介向土壤散熱室內(nèi)26熱泵機組接室內(nèi)空調(diào)末端從土壤中提取冷量室外343025127 2010 Lotus new energyMarketing Dept.地源熱泵系統(tǒng)原理（冬季）地源熱泵系統(tǒng)原理（冬季）冷冷溫暖溫暖冷冷溫暖溫暖溫暖溫暖溫暖溫暖冬天基本原理冬天基本原理地下土壤全年15室內(nèi)空氣18熱泵機組接室內(nèi)空調(diào)末端從土壤中提取熱量室外0溫暖溫暖4045510 2010 Lotus new energyMarketing Dept.地源熱泵系統(tǒng)原理圖地源熱泵系統(tǒng)原理圖 2010 Lotus new en

12、ergyMarketing Dept. 2010 Lotus new energyMarketing Dept.節(jié)節(jié)能高效：能高效： 一機三用，充分利用可再生能源，用一份電可制造五份以上的冷熱量，與傳統(tǒng)中央空調(diào)相比可節(jié)約50%的能源。綠色環(huán)保：綠色環(huán)保： 地下能源為再生能源，沒有熱污染、噪音、視覺污染、沒有有害氣體排放。穩(wěn)定可靠：穩(wěn)定可靠： 不受外界高溫或嚴寒影響，運行穩(wěn)定，系統(tǒng)簡捷，控制簡單使用壽命長。 2010 Lotus new energyMarketing Dept.地源熱泵系統(tǒng)特點地源熱泵系統(tǒng)特點節(jié)水省地：節(jié)水省地： 以土壤為載體，向其放出熱或吸收熱量，不消耗水資源，省去鍋爐房及儲

13、油房等配套設(shè)施，機房面積小。靈活安全：靈活安全： 可同時實現(xiàn)供熱、制冷不同功能要求，可設(shè)計成滿足提供衛(wèi)生熱水的功能要求、機組可靈活安置在任何地方，無鍋爐、儲油罐等衛(wèi)生及安全隱患。維護簡單：維護簡單： 操作簡單，易于管理，故障率少。維護工作方便簡單，維護費用低。 2010 Lotus new energyMarketing Dept.勞特斯地源熱泵機組特點勞特斯地源熱泵機組特點 2010 Lotus new energyMarketing Dept.勞特斯水勞特斯水/ /地源熱泵機組特點地源熱泵機組特點水源熱泵機組水源熱泵機組（R22）水源熱泵機組水源熱泵機組（R134a）滿液式螺桿滿液式螺桿(

14、熱泵)機組 2010 Lotus new energyMarketing Dept.水/地源熱泵系統(tǒng)流程示意圖 2010 Lotus new energyMarketing Dept. 2011 LOTUS AIR CONDITIONING半封閉雙螺桿壓縮機半封閉雙螺桿壓縮機觀油鏡觀油鏡卸油閥卸油閥油位開關(guān)油位開關(guān)清潔孔蓋清潔孔蓋盤型彈簧盤型彈簧排氣端軸承壓環(huán)排氣端軸承壓環(huán)U U型螺帽型螺帽角接觸軸承角接觸軸承排氣間隙環(huán)排氣間隙環(huán)公轉(zhuǎn)子公轉(zhuǎn)子馬達轉(zhuǎn)部馬達轉(zhuǎn)部馬達轉(zhuǎn)部擋塊馬達轉(zhuǎn)部擋塊固定螺栓固定螺栓轉(zhuǎn)部固定鍵轉(zhuǎn)部固定鍵3/83/8銅接頭銅接頭1/41/4銅接頭銅接頭1/41/4角閥角閥馬達殼馬達

15、殼進氣濾清器進氣濾清器排氣管排氣管油分離器擋板油分離器擋板油分離器油分離器軸承座軸承座排氣端蓋排氣端蓋油分離器濾網(wǎng)油分離器濾網(wǎng)消音器消音器壓縮室外殼壓縮室外殼容調(diào)電磁閥容調(diào)電磁閥排氣止回閥排氣止回閥容調(diào)滑塊容調(diào)滑塊滑塊固定鍵滑塊固定鍵固定螺栓固定螺栓容調(diào)活塞容調(diào)活塞容調(diào)活塞環(huán)容調(diào)活塞環(huán)容調(diào)彈簧容調(diào)彈簧容調(diào)活塞桿容調(diào)活塞桿軸承導(dǎo)油環(huán)軸承導(dǎo)油環(huán)圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承內(nèi)外間隙環(huán)內(nèi)外間隙環(huán) 2010 Lotus new energyMarketing Dept.雙螺桿壓縮機工作原理：雙螺桿壓縮機工作原理：吸氣過程：氣體經(jīng)吸氣口分別進入陰陽轉(zhuǎn)子的齒間容積。吸氣過程：氣體經(jīng)吸氣口分別進入陰陽轉(zhuǎn)子的齒間容

16、積。壓縮過程：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，陰陽轉(zhuǎn)子齒間容積連通（壓縮過程：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，陰陽轉(zhuǎn)子齒間容積連通（V V型空間），由于齒的型空間），由于齒的互相嚙合，容積逐步縮小，氣體得到壓縮?；ハ鄧Ш?，容積逐步縮小，氣體得到壓縮。排氣過程：壓縮氣體移到排氣口，完成一個工作循環(huán)。排氣過程：壓縮氣體移到排氣口，完成一個工作循環(huán)。 2010 Lotus new energyMarketing Dept.雙螺桿壓縮機；雙螺桿壓縮機；非對稱非對稱5 5：6 6齒形，降低齒間壓力落差及回吹，泄漏少，齒形，降低齒間壓力落差及回吹，泄漏少，容積效率高，運轉(zhuǎn)效率高。容積效率高，運轉(zhuǎn)效率高。獲得多國設(shè)計專利，美國轉(zhuǎn)子專利獲得多國設(shè)計

17、專利，美國轉(zhuǎn)子專利.890.992.890.992，英國，英國轉(zhuǎn)子專利轉(zhuǎn)子專利22305632230563，日本轉(zhuǎn)子專利，日本轉(zhuǎn)子專利20082162008216，中國轉(zhuǎn)，中國轉(zhuǎn)子專利子專利252886252886。外側(cè)帶有涂鋁保護層，密封性能更好，減少磨損；外側(cè)帶有涂鋁保護層，密封性能更好，減少磨損；采用德國采用德國KAPPKAPP轉(zhuǎn)子研磨機轉(zhuǎn)子研磨機，轉(zhuǎn)子尺寸精度可控制在轉(zhuǎn)子尺寸精度可控制在5 5之內(nèi)。之內(nèi)。瑞典高精度零間隙軸承（瑞典高精度零間隙軸承（SKF)SKF)，充分平衡徑向、軸充分平衡徑向、軸向推力同時有效減少泄漏，優(yōu)良的油路設(shè)計，壽命達向推力同時有效減少泄漏，優(yōu)良的油路設(shè)計，壽命

18、達6 60,0000,000小時。小時。法國法國LEROYLEROY進口電機品質(zhì)穩(wěn)定，效率高，噪音低。進口電機品質(zhì)穩(wěn)定，效率高，噪音低。沃爾專利油分離器，分油率達沃爾專利油分離器，分油率達99.7%99.7%，充分保證壓縮，充分保證壓縮機正常運轉(zhuǎn)的潤滑條件同時提高了機組系統(tǒng)內(nèi)的換熱機正常運轉(zhuǎn)的潤滑條件同時提高了機組系統(tǒng)內(nèi)的換熱效果。效果。雙螺桿對液擊不敏感，可以濕行程運轉(zhuǎn)。雙螺桿對液擊不敏感，可以濕行程運轉(zhuǎn)。 2010 Lotus new energyMarketing Dept.雙螺桿壓縮機能量調(diào)節(jié)方式雙螺桿壓縮機能量調(diào)節(jié)方式 利用油壓活塞推動容調(diào)滑塊，當部分負荷時，容調(diào)滑塊移動將部分冷媒旁

19、通回吸氣端，使冷媒流量減少以達到部分負載功能。當停機時，彈簧的彈力使活塞復(fù)歸到起始狀態(tài)。壓縮機運轉(zhuǎn)時油壓開始推動活塞，借著電磁閥之作動，控制油壓活塞的定位，而電磁閥則由系統(tǒng)之回水溫度開關(guān)控制?？刂迫菡{(diào)活塞之油從機殼之儲油槽中，以壓差方式送入，經(jīng)油過濾器后用一支毛細管限流后再送入油壓缸。 0101：進氣過濾器：進氣過濾器 0707：冷凍機油：冷凍機油 0202：低壓冷媒氣體：低壓冷媒氣體 0808：混合氣體：混合氣體 0303：馬達：馬達 0909：油分離器：油分離器0404：冷凍油過濾器：冷凍油過濾器 1010：高壓冷媒氣：高壓冷媒氣體體 0505：螺桿轉(zhuǎn)子：螺桿轉(zhuǎn)子 1111：供油毛細管：供

20、油毛細管0606：容量調(diào)節(jié)閥：容量調(diào)節(jié)閥 2010 Lotus new energyMarketing Dept. 2011 LOTUS AIR CONDITIONING冷凝器冷凝器冷卻水進水冷卻水進水冷卻水出水冷卻水出水 2010 Lotus new energyMarketing Dept.水路系統(tǒng)采用二流程或四流程設(shè)計，充分發(fā)揮每根銅管的熱交換能力，產(chǎn)品體積、重量減小。水進出管內(nèi)側(cè)，易于清洗、壽命長。審美專業(yè)設(shè)計外型，采用管板緊固定方式,使機組結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且美觀,零部件少，故障點少，維修保養(yǎng)簡單，且少占空間。冷凝管采用整體化翅片管技術(shù)，通過改變傳熱面的形狀，增加換熱面積，達到強化傳熱的效果。

21、管內(nèi)壁加里脊可使內(nèi)表面積和紊流二次流作用增大，不僅增大了換熱面積，進一步增強總換熱能力。冷凝器冷凝器水R22R22 2010 Lotus new energyMarketing Dept.冷凍水進水冷凍水進水冷凍水出水冷凍水出水蒸發(fā)器蒸發(fā)器 2010 Lotus new energyMarketing Dept.單機系列采用“U”型，制冷劑在管內(nèi)能連續(xù)蒸發(fā)，蒸發(fā)更徹底，換熱效率更高。由于采用“U”型，蒸發(fā)器中殘留的冷凍油能更好地返回壓縮機中。整體換熱管束可以從筒體內(nèi)抽出，方便維修與清洗。蒸發(fā)器蒸發(fā)器 2010 Lotus new energyMarketing Dept.采用高效換熱管。采用內(nèi)

22、螺紋微細肋管能使管內(nèi)蒸發(fā)表面的傳熱系數(shù)增加3倍左右，傳熱的增強明顯大于壓降的增加，其內(nèi)表面積與相同內(nèi)徑的光管相比達1.5以上，換熱管單位長度的重量增加的很少。采用朔化隔板，密封翼設(shè)計，增加與筒體的密封度，減少水側(cè)“短流”現(xiàn)象發(fā)生。獨特的分流器設(shè)計，保證冷媒供液分配均勻蒸發(fā)器蒸發(fā)器進水進水出水出水制冷劑制冷劑 進口進口制冷劑出口制冷劑出口 2010 Lotus new energyMarketing Dept.內(nèi)螺紋高效換熱銅管n 高傳熱效率渦旋狀內(nèi)螺紋銅管，增加換熱面積和制冷劑擾動，提高換熱效果 2010 Lotus new energyMarketing Dept.根據(jù)吸氣過熱度，控制根據(jù)吸

23、氣過熱度，控制蒸發(fā)器流量；蒸發(fā)器流量；調(diào)節(jié)范圍廣，穩(wěn)定性好，調(diào)節(jié)范圍廣，穩(wěn)定性好，適用不同工況適用不同工況。感溫包冷凝器供液熱力膨脹閥蒸發(fā)器進液節(jié)流閥節(jié)流閥- -熱力膨脹閥熱力膨脹閥 2010 Lotus new energyMarketing Dept. 除去系統(tǒng)中的雜質(zhì)、水分和酸分，防止系統(tǒng)部件被腐蝕，保證系統(tǒng)正常運行，且非常容易更換濾芯。干燥過濾器干燥過濾器 2010 Lotus new energyMarketing Dept.制冷系統(tǒng)管路附件制冷系統(tǒng)管路附件- -視液鏡視液鏡p監(jiān)視系統(tǒng)視液鏡中的制冷劑液體有無水分和閃發(fā)氣泡。 2010 Lotus new energyMarketin

24、g Dept.人機界面人機界面- -液晶顯示器液晶顯示器指示燈指示燈4行行32字顯示字顯示PLCPLC液晶液晶顯示屏顯示屏功能按鍵功能按鍵 冷卻水進水溫度冷卻水進水溫度 冷卻水出水溫度冷卻水出水溫度 冷凍水進水溫度冷凍水進水溫度 冷凍水出水溫度冷凍水出水溫度 故障即時報警故障即時報警 復(fù)位復(fù)位 2010 Lotus new energyMarketing Dept.控制器控制器- -p16位微處理器。p多種控制參數(shù)可設(shè) ，適應(yīng)性強。p對于多壓機機組采用均衡算法，使壓縮機均衡磨損，延長機組實用壽命。p合理的配置，高性價比，容易實現(xiàn)多臺聯(lián)控。螺桿機最多4臺聯(lián)控。p通過EMC電磁兼容等測試。 p運行環(huán)境-1070。p遠程控制 通訊協(xié)議通訊協(xié)議 通過通過GSMGSM調(diào)制解調(diào)器，接收，發(fā)送調(diào)制解調(diào)器，接收，發(fā)送SMSSMS信息；信息； 通過通過MODBUS, BACnetMODBUS, BACnet，J