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地源热泵空调系统
工程技术简介
目录
第一章地源热泵概述
第二章地源热泵的特点.
第三章地源热泉的分类
第四章地源热泵的可行性分析
第五章地源热泉系统的设计.
14
地埋管地源热泵系统设计.
、地下水地源热泵系统设计.
地表水地源热泵设计
第六章地源热泉的部分用户介绍.
第一章地源热泵概述
地源热泵的工作原理
众所周知,热泵是消耗一定高品位能源把能量从低温物体传递到高温物体的设备,这
一过程如同水泵一样,可以将水从低处提升到高处。GB50155-92《暖通空调术语标准》中,
给了热泵一个确切的定义:能实现蒸发器和冷凝器功能转换的制冷机
地源热泵( Ground source heat pump)也称为地热热泵( Gcothcrmal hcat pump),系
统通过地源热泵将环境中的地源能(土壤、地下水、地表水、低温地热水和尾水)提取出
米对建筑物供暖或者将建筑物中的热能释放到环境中去而实现对建筑物的制冷,夏季可以
将富余的热能存于地层中以备冬用;同样,冬季可以将富余的冷能贮存于地层以备夏用。
同时是实现采暖、制冷和生活用水热水的一种系统。它用来代替传统的制冷机和锅炉进行
空调、采暖和供热模式。这样,通过利用地层自身的特点实现对建筑物、环境的能量交换。
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卒外地源换热系统
水系统
地源热泵水或冷媒系统
建筑物米暖、空调、供
热、生热水
在制冷状态下,地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功,使具进行汽液转化酊循环。通
过蒸发器内冷媒的蒸发将由风机盘管衙环所携带的热量吸收至冷媒中,在冷媒循环的同时
再通过冷凝器内冷媒的冷凝,由水路循环将冷媒所携带的热量吸收,最终由水路循坏转移
至地下水或土壤里。在室内热量不断转移至地下的过程中,通过风机盘管,以13℃以下的
冷风的形式为房间供冷。
在制热状态下,地源热泵机组内的压缩机対冷媒做功,并通过换向阀将冷媒流动方向
换向。由地下的水路循环吸收地下水或土壤里的热量,通过冷凝器内冷媒的蒸发,将水路
循环中的热量吸收至冷媒中,在冷媒循环的同时再通过蒸发器内冷媒的冷凝,由风机盘管
循环将冷媒所携带的热量败收。在地下的热量不断转移至室内的过程中,以35℃以上:热风
的形式向室内供
吸收的地热水
热泵性能
10k
供
k
系统实际上是指通过将传统的?mで或素发器延伸至地下,使其与浅层岩士或
地下水进行热交換,或是通过中同介质(如防冻液)作为热载体,并使中间介质在封闭环
路中通过在浅层岩士中循环流动,从而实现利用低温位浅层地能対建筑物内供暖或制冷的
一种节能、环保型的新能源利用技术。该技术可以充分发拆浅层地表得储能储热作用,达
到环保、节能双重功效,而被誉为“21世纪最有效的空调技术”。
、国外应用现状
1912年,瑞士Zoel1ly首次提出利用浅层地热能(地源能)作为热泵系统低温热源的
概念,并申请了专利,这标志着地源热泵系統的问世。至1984年, Colly的专利技术オ
真正引起人们的普遍关注,尤其在美国和欧洲各国,开始重视此项技术的理论研究。1974
年以来,随着能源危机和环境问题口益严重,人们更重视以低温地热能为能源的地源热泵
的研究,具有代表性的有 k ahom州立人学、 Oak Ridgc国家实验室、 Louisiana州立人
学、 Brookhaven国家实验室等。现今,地源热泵已在北美、欧洲等地广泛应用,技术也趋
于成熟。
美国正在实现每年安装40万台地源热泵的目标;在瑞士、奥地利、丹麦等北欧国家,
地源热泵在家用的供暖设备中占有很大比例,美国地源热泵应用的力度最大,各项指标都
已过半。美国最早利用的地源热泵系统是地下水源热泵。日前地源热泵在美国应用最多的
还足学校和办公楼,大约有600多所学校交装了地源热泵,主要集中在中西部和南部地区
与美国不同,欧洲主要利用浅层地热资源,采用地下土壤中埋盘管(埋深小于400米)的
地源热泵,主要用于室内地板辐射供暖及提供生活热水。
国内应用现状
我国具有较好的热泵科研成果与应用基础,早在20实际50年代天津人学开展了我国
热泵的研究。20世纪80年代末以后,国内各大院校开始了研究地源热泵的热潮。根据《工
程建设与没计》期刊的调查在全圆范围内共有地源热泵应用工程2537项,分布在除港、澳、
台地区外的31个省市区,说明地源热泵在我国应用的区域已经非常广泛。
表1地源热泵应用工程项目分布情况
省份
数量
省份
数量
省份数
比京
758
汇西
39
64
东肃海西南夏
43
154
94
8
龙江
36
18
河北
303
海南
浙
43
河南
36
赀州
重庆
13
24
湖北
8880
25
新
20
西
34
辽
陕西
总计
2537
在本次受访单位提供的83项典型工程中,共有8个类型的建筑,其中办公楼38个,另
墅6个,宾馆12个,学校7个,医院3个,房8个,住宅8个,商场2个。加上已知的
比京首钢体育馆等体育建筑,可以看出,地源热泵技术已经在多种类型的工程中应用。
厂房
医院
学校
別
办公楼
0
10
图7地源热泵在多种类型工程中应用
从总体上看,中国地源热泵的发展还不够规范,基础研究上还有待进一步完善,行业
之间缺少必要的合作交流,这些因素都或多或少影响着这项技术的推广。