《地源热泵介绍》PPT课件.ppt

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1、地源热泵技术及其应用技术交流概要1．地埋管地源热泵的原理和适用条件2．地埋管地源热泵系统的技术集成3．地源热泵新技术开发4.地源热泵系统设计要点什么是热泵？能应用冷凝器排出的热量进行供热的制冷系统。热泵和制冷机的工作原理是完全相同的。热泵与建筑空调热泵种类与应用空气源热泵还是地源热泵？空气源热泵受环境温度的影响，效率较低除霜问题空气源热泵初投资较低空气源不受现场施工条件影响地下水源热泵还是地埋管地源热泵？地下水热泵效率较高，初投资较省，但受地下水资源限制地源热泵不利用地下水，适应性更广不同型式的地源热泵节能：性能系数较高，节省运行费用25～50％；环保：废除锅炉房，不向室外排热，不用地下

2、水；可持续发展：热量冬取夏蓄，利用可再生能源；冷暖兼用：均衡用电负荷，节省建筑空间；美观：无室外机，不影响建筑外观地源热泵空调系统的突出优点地源热泵空调系统的限制条件初投资较高（地埋管换热器）需要有一定的土地设置地埋管换热器关于冷热负荷平衡的考虑地源热泵与地面（辐射）供暖优点：地面供暖要求供水温度低，热泵效率高系统造价低缺点：不太适合用于供冷引起系统全年冷热负荷不平衡的问题集中或分散的地源热泵系统中央空调系统：集中的机房/地埋管换热器/热泵机组，分散的空调末端。水环系统：集中的地埋管换热器,分散的热泵机组。造价较高，用户独立控制，有利于计量和行为节能。地埋管地源热泵系统的技术集成地埋管换

3、热器的传热理论及设计软件岩土热物性测试技术地埋管换热器的施工技术高性能钻孔回填材料地源热泵复合系统的设计和运行控制“能量桩”技术：桩基螺旋埋管地热换热器a单U型埋管b双U型埋管图1竖直U型埋管地热换热器示意图地热换热器的传热模型1钻孔外的传热模型线热源模型有限长线热源模型2钻孔内的传热模型一维模型，二维模型准三维模型3有地下水渗流的传热模型4叠加原理空间的叠加：多个钻孔间的相互作用时间的叠加：变负荷和间断工作2、钻孔内的热阻：横截面图串联：1-2-3-41-3-2-41-2-4-3并联：1-2，3-41-3，2-4无限大介质中线热源的温度场a无渗流b有渗流有地下水渗流时地热换热器中的

4、温度场深层岩土热物性测试技术.岩土热物性测试仪地埋管换热器施工技术与设备与建筑桩基础结合的地源热泵系统带桩基螺旋管地热换热器的地源热泵系统示意图节省地埋管换热器的钻孔费用节省地埋管换热器的占地面积上海中心采用桩基埋管地源热泵技术“能量桩”埋管方式(a)单U型(b)并联双U型(c)串联W型(d)螺旋型螺旋埋管换热器的温度响应（线圈模型）螺旋埋管桩基的力学试验螺旋埋管能量桩的工程应用桩基螺旋埋管地热换热器设计计算软件能量桩地源热泵系统示范工程螺旋管在钢筋笼内的安装浇灌混凝土后带螺旋管的桩基地源热泵复合系统地源热泵复合系统是在常规的地源热泵系统以外增加辅助的散热（冷却塔）/加热（太阳能-地源热

5、泵复合系统）装置解决全年冷热负荷不平衡的问题解决设置地埋管换热器土地不足降低系统的初投资地源热泵复合系统（冷却塔）的设计和运行控制1.热泵机组2.环路水温控制器3.热交换器4.温控阀5.锅炉6.锅炉7.循环水泵8.地埋管换热器9.冷却塔10.喷淋泵11.冷却塔通风机地埋管水环热泵复合系统组成图地源热泵与太阳能结合的复合新能源系统季节性蓄热技术解决地源热泵系统全年冷热负荷不平衡问题解决利用太阳能供热和空调的问题季节性蓄热技术蓄热水箱（池）地下滞水层蓄热地埋管换热器（地下岩土蓄热）其他技术（相变材料、化学能蓄热）蓄热水池与地下滞水层蓄热a水池b含水层太阳能与地源热泵结合的季节性蓄热系统利

6、用工业余/废热的热泵技术利用工业废热的热泵和季节性蓄热系统利用热电厂的余热的季节性蓄热利用热泵技术扩大现有热网的供热能力地埋管地源热泵系统的设计要点1.对地埋管换热器全年冷热负荷的不平衡应给于足够的重视。2.与传统的空调系统不同，设计地埋管地源热泵系统是不仅需要建筑供热和供冷的峰值负荷，还需要系统全年累积的供热和供冷总量。因此，利用设计软件对系统进行全年冷热负荷的动态模拟是必需的。由逐时的负荷可以得到逐日或逐月的累积负荷，供设计用。地埋管地源热泵系统的设计要点3.根据建筑的峰值负荷或地埋管换热器承担的峰值负荷，确定热泵主机的额定负荷，有选定的热泵主机也就确定了地埋管换热器的总流量。总流量

7、除以设计钻孔数就确定了每个钻孔的设计流量。选择U型管形式和的直径，得到国内额定流速。校核这一流速，应在0.4--0.6m/s之间为宜。注意这个流速不是在设计时预先选定的。4.在长江流域，以至于华北的寒冷地区，我们的经验是尽量不用防冻液。采用防冻液会降低机组在冬夏工况下的效率，同时也带来腐蚀、对环境的影响等复杂的问题。地埋管地源热泵系统的设计要点5.地埋管换热器钻孔间距越大对提高换热效率和减轻冷（热）累积的影响越有利。但在我国应用地埋