浅析地源热泵的节能机理.doc

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1、浅析地源热泵的节能机理浅析地源热泵的节能机理摘耍：在当前能耗日益严重，而不可再生资源日益短缺的情况下，利用新能源是时代的必然趋势，地源热泵技术是一种新型的能源利用技术，运用丰富的地能来实现冬季取暖夏季采凉，并缓解了气候环境危机，因此我们对地源热泵系统的工作原理及应用进行研究分析具有重耍的现实意义。关键词：地源热泵、节能、机理中图分类号：S210.4文献标识码：A我国冬季采暖多以燃烧煤炭为主，夏季以使用空调为主。冬季煤炭燃烧排放的烟尘中有许多无法去除的超细颗粒，是PM2.5细颗粒的主要来源，而燃烧排放的二氧化硫

2、和氮氧化物等气体，是大气污染物的主耍污染物。从节能减排、绿色环保、可持续发展的角度来看，以清洁、可再生的地热源为能源的地源热泵这一绿色技术逐渐为人们关注，近年来在国内得到了应用和发展。一、地源热泵的结构和工作原理1、地源热泵系统的构成地源热泵系统主要包括室外地源换热系统、还包括热泵机组以及包括室内空调末端系统，由此三部分构成。热泵机组是地源热泵系统的主动力部分，是由制冷压缩机和蒸发器设备、还有冷凝器和膨胀阀等设备构成相应的回路。其中压缩机可以说是热泵系统核心部位，是心脏，需要电来驱动，通过不断地压缩及输送使循

3、环工质由低压低温压缩到高温高压，并且不停地进行循环；蒸发器可以对冷量进行输出的一种设备，它的作用是蒸发由节流阀流入的制冷剂的液体，主要是口J以吸收或带走被冷却物体的热量，来实现制冷的目的；冷凝器是对热量进行输出地一种设备，把由蒸发器吸收的热量及压缩机产生的热量在冷凝器中被介质带走，以实现制热的目的；膨胀阀、以及节流阀对循环工质具有节流降压的作用，可以适当地调节循环工质的流量。2、定义及节能机理地源热泵系统是一种通过浅层土壤进行热交换的高效节能、无污染的，既可供暖乂可制冷，并可提供生活用水的空气调节系统。一般而

4、言，在未受干扰时，较深的地层温度常年保持基本恒定不变，夏季时温度低于室外温度，冬季吋温度乂远高于室外温度。地源热泵技术就是通过消耗少量高品位的电能，夏天吋通过将室内的热量转移到低位热源中来实现制冷降温的目的，同时在大地屮存储了热量以供冬季使用；反之，冬天时把低位热源中的热量转移到需要升温或供热的地方，以达到升温、采暖的目的，同吋使大地中的温度降低，即蓄存了冷量。在地源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用，进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。地源热泵系统的节能机理在于系统只需消耗lkw的能量，用户即可获得4kW

5、以上的热量或冷量，因此节能效果显著。地源热泵与电锅炉、燃煤锅炉的供暖比较如图1所示：3、热泵系统的工作原理热泵的工作原理是压缩机不断吸入由蒸发器制造的低压而且低温的制冷剂蒸汽，需要维持蒸发器内一直处于低压过程,从而创造了蒸发器里存在的制冷剂液体需要不断地处于低温状态下，对载冷剂热量的不断吸收，因而达到沸腾状态；经过吸入的蒸汽需要再进行压缩处理，使其压力和温度均都升高，因此创建液化制冷剂的必备条件；处于高压和高温状态的蒸汽被排入冷凝器之后，在维持压力不变的状态下，被冷却介质进行相应的冷却，释放出相应的热量，温度

6、降低，再次凝结成为液体状态，经过冷凝器排出由于高压制冷剂产生的液体，在经过节流阀的过程中，乂由于其受到阻力作用导致压力下降，因而致使一部分制冷剂液体被气化，由于其吸收了气化状态吋的潜热，导致本身温度也随之降低，成为低压而低温状态下的湿蒸汽，流入蒸发器内；在蒸发器内部，制冷剂液体在维持压力不变状态下，由于其吸收载冷剂的热量因而被气化，进而成为低温而且低压的蒸汽，同时被压缩机吸走，就这样不断地周而复始地循环。二、地源热泵的几种节能机理与特点1、地源热泵的儿种节能机理与特点节能机理地源热泵系统是一种通过浅层土壤进行

7、热交换的技术。1.1系统优势1.1.1节能、运行费用低。由于土壤全年的温度波动小，冬季比环境温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和冷源。地源热泵系统所具有的这种温度特性使其比传统空调系统运行效率要高40%。另外，土壤温度较恒定的特性使得热泵机组运行更可靠、稳定。整个系统的维护费用相比较锅炉制冷剂系统也大大减少，保证了系统的高效性和经济性。1.1.2环保、洁净。地源热泵系统除了高效节能外，还不向环境排放废气、废水、废渣，减轻了城镇的大气污染。地源热泵的污染物排放量比电供暖减少70%以上，地源热泵系统供

8、冷时省去了冷却塔，避免了冷却塔噪音及霉菌环境，从而达到了绿色环保的要求。1・1・3可再生。从能量转换角度来说，地源热泵系统是利用浅层岩土体作为蓄热体并利用其屮的能量，这些能量主要来源于太阳能和地热能，太阳能和地热能多用性。地源热泵系统可供热、制冷，一台机可多用，一套系统可以替换原来的锅炉和空调两套装置。三、根据埋管方式的不同分类垂直埋管形式是在地层中钻直径为0.1到0.15的钻孔，在孔中设置U型管，