整合地源熱泵

1、地源熱泵一、 地源熱泵的技術(shù)原理地源熱泵是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源既能供熱又能制冷的高效節(jié)能環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（電能），即可實現(xiàn)能量從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩吹霓D(zhuǎn)移。在冬季，把土壤中的熱量“取”出來，提高溫度后供給室內(nèi)用于采暖；在夏季，把室內(nèi)的熱量“取”出來釋放到土壤中去，并且常年能保證地下溫度的均衡。二、 地源熱泵的定義1、 熱泵定義熱泵是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱，經(jīng)過電力做功，輸出可用的高品位熱能的設(shè)備，可以把消耗的高品位電能轉(zhuǎn)換為3倍甚至3倍以上的熱能，是一種高效供能技術(shù)。熱泵技術(shù)在空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用可分為空氣源熱泵、水源熱泵以及地源熱泵三類。由于

2、熱泵是提取自然界中能量，效率高，沒有任何污染物排放，是當(dāng)今最清潔、經(jīng)濟(jì)的能源方式。在資源越來越匱乏的今天，作為人類利用低溫?zé)崮艿淖钕冗M(jìn)方式，熱泵技術(shù)已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)受到廣泛關(guān)注和重視。2、 地源熱泵定義地源熱泵(也稱地?zé)岜?是利用地下常溫土壤和地下水相對穩(wěn)定的特性，通過深埋于建筑物周圍的管路系統(tǒng)或地下水，采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移與建筑物完成熱交換的一種技術(shù)。 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)主要分為三個部分：室外地能換熱系統(tǒng)、水源熱泵機(jī)組系統(tǒng)和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。其中水源熱泵機(jī)組主要有兩種形式：水-水型機(jī)組或水-空氣型機(jī)組。三個系統(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進(jìn)行熱量的傳

3、遞，水源熱泵與地能之間換熱介質(zhì)為水，與建筑物采暖空調(diào)末端換熱介質(zhì)可以是水或空氣。三、 地源熱泵的技術(shù)特點環(huán)保：使用電力，沒有燃燒過程，對周圍環(huán)境無污染排放；不需使用冷卻塔，沒有外掛機(jī)，不向周圍環(huán)境排熱，沒有熱島效應(yīng)，沒有噪音；不抽取地下水，不破壞地下水資源。一機(jī)三用:冬季供暖、夏季制冷以及全年提供生活熱水。使用壽命長：使用壽命20年以上，是分體式或窗式空調(diào)器的2-4倍。全電腦控制，性能穩(wěn)定，可以電話遙控，可以進(jìn)行溫濕度控制和新風(fēng)配送。四、 地源熱泵的優(yōu)點1、地源熱泵技術(shù)屬可再生能源利用技術(shù)地源熱泵是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源（通常小于400米深）作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地表淺層

4、地?zé)豳Y源可以稱之為地能（Earth Energy），是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地?zé)崮芏N藏的低溫位熱能。地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這種儲存于地表淺層近乎無限的可再生能源，使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。 2、地源熱泵屬經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能技術(shù)地能或地表淺層地?zé)豳Y源的溫度一年四季相對穩(wěn)定，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%，因此要節(jié)能和節(jié)省運行費用40%左右。另外，地能

5、溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。據(jù)美國環(huán)保署EPA估計，設(shè)計安裝良好的地源熱泵，平均來說可以節(jié)約用戶3040的供熱制冷空調(diào)的運行費用。 3、地源熱泵環(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)能減排會更明顯。雖然也采用制冷劑，但比常規(guī)空調(diào)裝置減少25的充灌量；屬自含式系統(tǒng)，即該裝置能在工廠車間內(nèi)事先整裝密封好，因此，制冷劑泄漏機(jī)率大為減少。該裝置的運行沒有任何污染，可以建造在居民區(qū)內(nèi)，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地，且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。

6、 4、地源熱泵一機(jī)多用，應(yīng)用范圍廣地源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，還可供生活熱水，一機(jī)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)；可應(yīng)用于賓館、商場、辦公樓、學(xué)校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖、空調(diào)。 5、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)維護(hù)費用低在同等條件下，采用地源熱泵系統(tǒng)的建筑物能夠減少維護(hù)費用。地源熱泵非常耐用，它的機(jī)械運動部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內(nèi)，從而避免了室外的惡劣氣候，其地下部分可保證50年，地上部分可保證30年，因此地源熱泵是免維護(hù)空調(diào)，節(jié)省了維護(hù)費用，使用戶的投資在3年左右即可收回。此外，機(jī)組使用壽命長，均在15年以上；機(jī)組緊湊、節(jié)省空間；自動控制程度高，可無人

7、值守。地源熱泵缺點當(dāng)然，象任何事物一樣，地源熱泵也不是十全十美的，如其應(yīng)用會受到不同地區(qū)、不同用戶及國家能源政策、燃料價格的影響；一次性投資及運行費用會隨著用戶的不同而有所不同；采用地下水的利用方式，會受到當(dāng)?shù)氐叵滤Y源的制約，實際上地源熱泵并不需要開采地下水，所使用的地下水可全部回灌，不會對水質(zhì)產(chǎn)生污染。五、 地源熱泵的工作原理地源熱泵工作原理是：冬季，熱泵機(jī)組從地源（淺層水體或巖土體）中吸收熱量，向建筑物供暖；夏季，熱泵機(jī)組從室內(nèi)吸收熱量并轉(zhuǎn)移釋放到地源中，實現(xiàn)建筑物空調(diào)制冷。根據(jù)地?zé)峤粨Q系統(tǒng)形式的不同，地源熱泵系統(tǒng)分為地下水地源熱泵系統(tǒng)和地表水地源熱泵系統(tǒng)和地埋管地源熱泵系統(tǒng)1、地源熱泵

8、制冷原理及供冷原理圖地源熱泵系統(tǒng)在制冷狀態(tài)下，地源熱泵機(jī)組內(nèi)的壓縮機(jī)對冷媒做功，使其進(jìn)行汽-液轉(zhuǎn)化的循環(huán)。通過冷媒/空氣熱交換器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)將室內(nèi)空氣循環(huán)所攜帶的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時再通過冷媒/水熱交換器內(nèi)冷媒的冷凝，由循環(huán)水路將冷媒中所攜帶的熱量吸收，最終通過室外地能換熱系統(tǒng)轉(zhuǎn)移至地下水或土壤里。在室內(nèi)熱量通過室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)、水源熱泵機(jī)組系統(tǒng)和室外地能換熱系統(tǒng)不斷轉(zhuǎn)移至地下的過程中，通過冷媒-空氣熱交換器（風(fēng)機(jī)盤管），以13以下的冷風(fēng)的形式為房供冷。地源熱泵制熱原理及供熱原理圖地源熱泵系統(tǒng)在制熱狀態(tài)下，地源熱泵機(jī)組內(nèi)的壓縮機(jī)對冷媒做功，并通過四通閥將冷媒流動方向換向。由室

9、外地能換熱系統(tǒng)吸收地下水或土壤里的熱量，通過水源熱泵機(jī)組系統(tǒng)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)的同時再通過冷媒/空氣熱交換器內(nèi)冷媒的冷凝，由空氣循環(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，以室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)向室內(nèi)供暖。地源熱泵技術(shù)包含了抽地下水方式、埋管方式、抽取湖水或江河水方式等，抽取湖水或江河水方式造價最低，埋管方式最貴，但最好。 只要有足夠的場可地埋設(shè)管道（地下冷熱交換裝置）或政府允許抽取地下水的就應(yīng)該優(yōu)先考慮選擇地源熱泵中央空調(diào)。地源熱泵中央空調(diào)如此節(jié)能是應(yīng)為地源熱泵技術(shù)借助了地下的能量，地下的能量還是來至于太陽能。六、 地源熱泵的構(gòu)成主要

10、包括：蒸發(fā)器、熱泵（壓縮機(jī)）、冷凝器、制冷劑液體節(jié)流裝置以及電氣控制部分。另外還有一些附屬輔助設(shè)備包括機(jī)組上的各種控制閥、儀表、傳感器等電控部分。七、 結(jié)合我院地源熱泵的工作原理1、機(jī)組的工作原理如下：機(jī)組在工作中由蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑工質(zhì)吸收換熱器內(nèi)來源于地下井水地?zé)嵩吹臒崃窟M(jìn)行熱交換蒸發(fā)產(chǎn)生制冷劑飽和干蒸汽供壓縮機(jī)吸入在電能的作用下轉(zhuǎn)變成機(jī)械能將其壓縮成為高溫高壓制冷劑蒸汽，通過排汽管道輸送至冷凝器，然后由冷凝器內(nèi)熱換管通過管壁向來自末端裝置（各房間）溫水釋放熱量以此來提高空調(diào)系統(tǒng)溫水的溫度。通過冷凝器將高溫高壓制冷劑汽體冷卻成液體通過主液閥節(jié)流裝置電子膨脹閥再進(jìn)入蒸發(fā)器吸入井水熱量（地?zé)嵩矗┻M(jìn)行蒸發(fā)產(chǎn)生制冷劑蒸汽進(jìn)入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮循環(huán)。以此周而復(fù)始的循環(huán)流動。2、系統(tǒng)的工作原理（1）制熱時：（地下水為吸熱源）調(diào)整系統(tǒng)轉(zhuǎn)換閥即可井水進(jìn)入機(jī)組蒸發(fā)器，空調(diào)系統(tǒng)的水進(jìn)入冷凝器。井水進(jìn)入蒸