地源热泵培教材训资料.pdf

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2 第二章 地源热泵的特点5 第三章 地源热泵的分类7 第四章 地源热泵的可行性分析11 第五章 地源热泵系统的设计14 一、地埋管地源热泵系统设计14 二、地下水地源热泵系统设计25 三、地表水地源热泵设计41 第六章 地源热泵的部分用户介绍52 第一章 地源热泵概述 一、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（Geothermal heat 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 来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。 室外地源换热系统 水系统 地源热泵 水或冷媒系统 建筑物采暖、空调、供 热、卫生热水 在制冷状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功，使其进行汽-液转化的循环。通 过蒸发器内冷媒的蒸发将由风机盘管循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，最终由水路循环转移 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对冷媒做功，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吸收。在地下的热量不断转移至室内的过程中，以35℃以上热风 的形式向室内供暖。 吸收的地热水 热泵机组性能 热量10kw 系数5 消耗的电能 供热量12kw 2kw 系统实际上是指通过将传统的空调器的冷凝器或蒸发器延伸至地下，使其与浅层岩土或 地下水进行热交换，或是通过中间介质（如防冻液）作为热载体，并使中间介质在封闭环 路中通过在浅层岩土中循环流动，从而实现利用低温位浅层地能对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。该技术可以充分发挥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”。 二、国外应用现状 1912年，瑞士Zoelly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统的问世。至 1984年，Zoelly的专利技术才 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日益严重，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