地源熱泵系統(tǒng)的四大分類

1、地源熱泵系統(tǒng)的四大分類熱泵, 系統(tǒng), 分類一、埋管式土壤源熱泵系統(tǒng)     又稱地下耦合熱泵系統(tǒng)（Ground-couple heat pumps GCHPs）或土壤熱交換器地源熱泵（Ground heat exchanger heat pumps），包括一個(gè)土壤耦合地?zé)峤粨Q器，它或是水平地安裝在地溝中，或是以形管狀垂直安裝在豎井之中。通過中間介質(zhì)（通常為水或者是加入防凍劑的水）作為熱載體，使中間介質(zhì)在土壤耦合地?zé)峤粨Q器的封閉環(huán)路中循環(huán)流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)與大地土壤進(jìn)行熱交換的目的。     1、水平埋管地源熱泵系統(tǒng)（Horizontal ground-cou

2、pled heat pump）：比較簡(jiǎn)單的方式是,當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷比較小，土壤換熱器長度比較短,可以把與單回路管子隨開挖土方施工直接埋入地下，如圖21所示.。 圖21水平埋管地源熱泵系統(tǒng)     當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷比較大,土壤換熱器長度比較長,就需要考慮換熱器的布置問題,常有的布置方式有以下兩種.    （a）串聯(lián)式水平埋管：將地下水平埋管換熱管串接成一個(gè)或有限的幾個(gè)獨(dú)立的水循環(huán)管路，如圖22所示。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是管路系統(tǒng)流動(dòng)阻力大，且部分管路段換熱效果差。 圖22 串聯(lián)式水平埋管     （b）并聯(lián)式水平埋管：將地下水平埋管換熱管并聯(lián)連接成

3、一起，形成一個(gè)獨(dú)立的水循環(huán)管路，如圖23所示。優(yōu)點(diǎn)是管路系統(tǒng)流動(dòng)阻力小，且管路段換熱比較均勻；缺點(diǎn)是連接比較復(fù)雜，且可能產(chǎn)品換熱管路間的水力不平恒。 圖23并聯(lián)式水平埋管     2、垂直埋管地源熱泵系統(tǒng)（Vertical borehole ground-coupled heat pump）     （a）換熱器井管路直接接入機(jī)房：比較簡(jiǎn)單的方式是,當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷比較小,土壤換熱器長度比較短,換熱器井?dāng)?shù)比較少可以直接接入機(jī)房，如圖24所示。     （b）換熱器井管路匯集到集水器：當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷比較大,土壤換熱器長度比較長,就需要考慮換熱器井

4、群的布置問題,一般是若干口井匯集到集水器中，然后統(tǒng)一由干管接入機(jī)房，如圖25所示。 圖24 換熱器井管路直接接入機(jī)房    25 換熱器井管路匯集到集水器     （c）垂直埋管地源熱泵系統(tǒng)有一種特殊形式叫：樁基換熱器（或叫做能量樁，Energy Piles），即在樁基里布設(shè)在換熱管道，如圖26所示。 圖26 樁基換熱器     （d）地?zé)嶂悄軜?類似樁基換熱器，由橋板中埋管的地源熱泵自動(dòng)融雪的橋被稱為地?zé)嶂悄軜?。雪落到橋面后，這些盤管利用地?zé)釋⒀┤诨?。地源熱泵的開啟靠輸入的當(dāng)?shù)貧庀髤?shù)來控制，如圖27所示。 圖27 地?zé)嶂悄軜?&#

5、160;   3、螺旋埋管地源熱泵系統(tǒng)（slinky ground-coupled heat pump）     （a）長軸水平布置的螺旋埋管地源熱泵系統(tǒng)，如圖28所示。 圖28長軸水平布置的螺旋埋管地源熱泵系統(tǒng)     （b）長軸豎直布置的螺旋埋管地源熱泵系統(tǒng)（盤旋布置埋管地源熱泵系統(tǒng)），如圖29所示。 圖29盤旋布置埋管地源熱泵系統(tǒng)     （c）溝渠集水器式螺旋埋管地源熱泵系統(tǒng)：螺旋埋管地源熱泵系統(tǒng)有一種特殊布置形式叫：溝渠集水器式螺旋埋管地源熱泵系統(tǒng)，也有學(xué)者把它歸到多層水平埋管地源熱泵系統(tǒng)，如圖210所示。 圖21

6、0 溝渠集水器式螺旋埋管地源熱泵系統(tǒng) 二、地下水熱泵系統(tǒng)（Groundwater heat pumps, GWHPs）     也就是通常所說的深井回灌式水源熱泵系統(tǒng)。通過建造抽水井群將地下水抽出，通過二次換熱或直接送至水源熱泵機(jī)組，經(jīng)提取熱量或釋放熱量后，由回灌井群灌回地下。無論是深井水，還是地下熱水都是熱泵的良好的低位熱源。地下水位于較深的地方，由于地層的隔熱作用，其溫度隨季節(jié)氣溫的波動(dòng)很小，特別是深井水的水溫常年基本不變，對(duì)熱泵的運(yùn)行十分有利。深井水的水溫一般約比當(dāng)?shù)貧鉁馗?2。通常系統(tǒng)包括帶潛水泵的取水井和回灌井。板式熱交換器采取小溫差換熱的方式運(yùn)行。圖211 深井

7、回灌式水源熱泵系統(tǒng)     單井換熱熱井（Standing column well heat pumps, SCW）也就是單管型垂直埋管地源熱泵，在國外常稱為"熱井"。這種方式下，在地下水位以上用鋼套作為護(hù)套，直徑和孔徑一致；地下水位以下為自然孔洞，不加任何固井設(shè)施。熱泵機(jī)組出水直接在孔洞上部進(jìn)入，其中一部分在地下水位以下進(jìn)入周邊巖土換熱，其余部分在邊壁處與巖土換熱。換熱后的流體在孔洞底部通過埋至底部的回水管被抽取作為熱泵機(jī)組供水。這一方式主要應(yīng)用于巖石地層，典型孔徑為150mm，孔深450m。 圖212單井換熱熱井     三、地表水熱泵系統(tǒng)（Surface-water heat pumps, SWHPs）    由潛在水面以下的、多重并聯(lián)的塑料管組成的地下水熱交換器取代了土壤熱交換器，它們被連接到建筑物中，并且在北方地區(qū)需要進(jìn)行防凍處理。利用包括江水、河水、湖水、水庫水以及海水作為熱泵冷熱源，如圖213所示。 圖213地表水熱泵系統(tǒng)     四、此外，還有一種“直接膨脹式”（Direct-Expansion）     它不象上述系統(tǒng)那樣采用中