地源热泵系统介绍及其优点

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1、地源热泵系统介绍及其优点吴国庆2015年10月随着现代工业的发展，集中空调的设备性能不断得到改善，空调在现代建筑中成为必备设置的系统。人们对居住活动空间的舒适度要求也不断提高，节能、环保成为追求和实践的主要目标。近年来，地源热泵空调系统在我国得到了长足的发展，在工程中的成功运用得到了人们的认可和推崇，将成为了我国空调系统主要能源体系的发展趋势，地源热泵系统体现了节能、环保、灵活、舒适的新概念。根据相关权威文献记载：“地源热泵系统是目前可使用的对环境最友好和最有效的供热、供冷系统”。组成：地源热泵主机是一种以水为循环介质的供冷和供热机组、且可带热回收换热器提供卫生热水。机组由制冷工质

2、压缩机、水/制冷剂（气态）热交换器和水/汽液态热交换器、电动热力膨胀阀（或毛细膨胀管）、安全装置等部件所组成。机组配置有一个四通换向阀、形成一套可逆的制冷/制热装置，是一种可满足空调系统需要供冷和供热的热泵机组。原理：地源热泵系统是由地下水环路换热器和建筑内部水环路换热装置加上地源热泵主机所构成。当建筑内部环路换热装置供冷时，通过热泵机组作用、地下环路换热器向大地排热；当建筑内部环路换热装置供热时，通过热泵机组作用、地下环路换热器向大地排冷（或称为吸热），地下换热器埋管作用的地质体积就形成一个储能场，储能场温度变化的温差所具备的能量近似于空调系统一个空调季节所需要的能量总和。在冬季

3、，地源热泵系统通过埋在地下的管道换热，通过循环水从储能场吸收热量，送入热泵机组的水/制冷剂（气态）热交换器，将制冷工质的低压气态温度从低温提升至常温，制冷工质压缩机将常温气体压缩成高温高压气体，送入水/汽液态热交换器，高温高压气体换热放出热量后转变成高压常温液体，换热器另一侧的循环水将高温的热量用温差的形式带出、进入建筑内部水环路和换热装置，放出热量达到供热的目的，高压液体经过电动热力膨胀阀再次变成低压低温气体，进入下一次循环，热泵机组就这样周而复始的循环进行工作。通过热泵机组压缩机作用，运用制冷工质的相变转换，将地下的热量取出、搬运至室内维持所需的空调室内温度。冬季地下储能场的温

4、度是逐步降低的过程。在夏季，地源热泵系统通过埋在地下的管道换热，向储能场排热（相当于从储能场吸收冷量），送入热泵机组的水/汽液态热交换器，将制冷工质的高温高压汽态冷凝成高压常温液体，高压液体经过电动热力膨胀阀作用变成低压低温气体进入水/制冷剂（气态）热交换器、换热器另一侧的室内循环水将低温的冷量用温差的形式带出、进入建筑内部水环路换热装置，达到制冷空调的目的，低压常温的气体再次进入制冷工质压缩机、将常温气体压缩成高温高压气体，进入下一次循环。夏季地下储能场的温度是逐步升高的过程。系统：系统是由下列部分所组成：地源热泵主机、室内循环水泵、室内水管环路、室内换热设备（如风机盘管）、室外

5、地下埋管环路、地下换热管群、室外循环水泵、电器控制箱和温度控制器等。地源热泵系统可根据实际使用情况组合不同形式的空调系统：⑴同时使用且使用时段相同的建筑空间、采用集中空调的方式，热泵主机房统一设置，优点是：采用容量较大的热泵主机，系统主机房有很好整体感和规整的机房管路布置，主机的COP值比较高，系统可在较高的能效比的工况下运行。⑵采用分楼层设置或分区域设置主机房的中型容量主机房系统，适合多楼层、多部门、使用时间不同的建筑，优点是运行节能效果明显、避免出现大马拉小车的运行工况。⑶采用小机组（水环式热泵）多点布置，把地下环路管网引入使用区域，以满足不同区域温度的要求和使用时段不同的要求

6、，如居住建筑、宿舍公寓等，优点是计量收费简单，责权利功能明确，管理比较方便。⑷采用小型热泵风管机多点布置，以满足多分隔的商铺使用要求，使用者可根据自己的需求使用空调。优点是计量收费简单，责权利功能明确。地源热泵主机均可外加热回收换热器制备卫生热水，以满足热水供应的要求。优点：1.地源热泵系统能充分利用土壤的储能特性，其储能量可循环再生，实现对建筑物的供暖、制冷和卫生热水供应。不消耗化石燃料，减小对地球资源的消耗。2.地源热泵系统主机安装在室内，便于维护，运行更加可靠，延长主机寿命。机体不暴露在风雨中，可免遭雨水侵蚀。3.地源热泵的地下埋管选用聚乙烯和聚丙烯塑料管，寿命可达50年。4

7、.一年四季任何时间都可以随时提供空调，可以按需设定温度，满足主动节能的需求，使用方便。（水环式系统）5.配置相应的热平衡设施，可达到一年四季提供卫生热水的目的。6.不受气候条件限制，在需要的地方均可设置(火山口和极地除外)。7.热泵主机制冷COP值可高达6.5、制热COP值可高达5.0.8.热泵主机噪音比较小、处理也比较方便，用现有的一般技术措施就能将机器噪音降至不影响周围的效果。缺点：1.设计计算工作量较大。2.地下换热器的水力平衡比较难。3.地下换热器的管接头施工