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)。
其中水源熱泵機組主要有兩種形式:水-水型機組或水-空氣型機組。
三個系統(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進行熱量的傳遞,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。
地源熱泵原理圖:
地源熱泵工作原理是:冬季,熱泵機組從地源(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)。
地源熱泵系統(tǒng)循環(huán)示意圖
地源熱泵制冷原理:
地源熱泵系統(tǒng)在制冷狀態(tài)下,地源熱泵機組內(nèi)的壓縮機對冷媒做功,使其進行汽-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:地源熱泵系統(tǒng)在制熱狀態(tài)下,地源熱泵機組內(nèi)的壓縮機對冷媒做功,并通過四通閥將冷媒流動方向換向。由室外地能換熱系統(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。
地源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)主要分三部分:室外地能換熱系統(tǒng)、地源熱泵機組和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。其中地源熱泵機組主要有兩種形式:水—水式或水—空氣式。三個系統(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進行熱量的傳遞,地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。
地源熱泵主機與節(jié)能空調(diào)機房的完美配合給整個暖通系統(tǒng)的供熱采暖提供整套的解決方案,節(jié)能空調(diào)機房和地源熱泵配套使用,其節(jié)能空調(diào)機房可為整個空調(diào)系統(tǒng)提供動力,它的內(nèi)部主要構(gòu)造有兩個泵,一個為水源側(cè)的泵,一個用戶側(cè)的泵。其水源側(cè)的泵是給地源熱泵的地埋側(cè)輸送循環(huán)水,而用戶側(cè)的泵就是為室內(nèi)末端設(shè)備輸送循環(huán)水,從而達到制冷制熱的目的。在室內(nèi)末端輸送時,采用水力平衡分配器大大減少漏水隱患,末端冷熱效果均衡。在地源熱泵使用的同時,還可以回收制冷工作過程放出的熱量,用來制取生活用水。在這一整套系統(tǒng)中,地源熱泵主機與節(jié)能空調(diào)機房、水力平衡分配器,多功能水箱有機地結(jié)合在一起,為暖通空調(diào)和供熱采暖提供一整套解決方案。
總而言之,節(jié)能空調(diào)機房、水力平衡分配器、多功能水箱與地源熱泵的結(jié)合為整個暖通系統(tǒng)增加亮點,同時在安裝上便捷了很多,施工時間、采購周期都大大縮短,人工成本也降低了等等。由此可見節(jié)能空調(diào)機房與地源熱泵的配合是未來暖通行業(yè)必然的發(fā)展趨勢。