地源热泵工作原理,地源热泵工作原理图

('地源热泵工作原理地源热泵则是利用水源热泵的一种形式，它是利用水与地能（地下水、土壤或地表水）进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源，冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热源”；夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为“冷源”。地源热泵供暖空调系统主要分三部分：室外地能换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系统。其中水源热泵机主要有两种形式：水—水式或水—空气式。三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递，水源热泵与地能之间换热介质为水，与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。地源热泵是地下土壤层为冷（热）源对建筑物进行供暖、供热水和空调供应的技术。众所周知，地层之下一年四季均保持一个相对稳定的温度。在夏季，地下的温度要比地面空气温度低，在冬季却比地面空气温度高。地源热泵正是利用大地的这个特点，通过埋藏在地下的换热器，与土壤或岩石交换热量。地源热泵全年运行工况稳定，不需要其它辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热、夏季供冷。所以，地源热泵是一项高效节能型、环保型并能实现可持续发展的新技术，它既不会污染地下水，又不会影响地面沉降。在冬天，管道内的液体将地下的热量抽出，然后通过系统导入建筑物内，同时蓄存冷量，以备夏用；在夏天热量从建建筑物内抽出，通过系统排入地下，同时蓄存热量，以备冬用。地源热泵一年四季均能可靠的提供高品质的冷暖空气，为我们营造一个非常舒适的室内环境。地源热泵机组就是根据土壤换热器的性能而专门设计的一种与土壤换热器配套使用的热泵机组。机组的设计原则：一是提高机组的能效比，做到运行高效节能；二是扩大机组进出液温度的范围（提高机组最高允许进液温度和降低最低进液温度），保证机组安全可靠的运行热泵机组的工作原理和制冷机组是一致的，在小型空调器中，制冷和制热运行，只是通过一个换向阀把蒸发器和冷凝器调换工作。这些机组都是由压缩机、冷凝器、调节装置和蒸发器四部分组成。通过管路连接，形成一个闭环系统。压缩机起输送制冷剂蒸汽的作用，在冷凝器内，高温、高压制冷剂蒸汽与介质进行热交换而冷凝成液体，液体经调节装置降压后进入蒸发器，在蒸发器内吸收被冷确物体的热量而汽化，制冷剂蒸汽被压缩机吸走。即完成了压缩、冷凝、节流、汽化四个过程的一个流程。（1）压缩机：在压缩蒸汽热泵机组中最主要的组成部分是压缩机，地源热泵机组压缩机采用涡旋式和螺杆式。这两种压缩机由于它的运动部件只作旋转运动，机器的动平衡性好，运动时几乎没有振动。压缩机具有体积小、重量轻、零件数量少、结构简单运行可靠、适应温度范围广等特点，即便在高压力比和较低蒸发温度等状态下输气系数仍很高。（2）热交换器：对热交换的一般要求：传热性能要好，热交换器内制冷剂和冷媒介质的流动阻力要小，结构紧凑，加工简单，维护方便。机组选用的是效率较高的套管式换热器和壳管式换热器。a冷凝器：冷凝器是制冷装置的主要换热设备，在冷凝器中实现对制冷剂气体的冷却和冷凝。将冷凝热能传给周围介质。为了把制冷剂经过压缩而产生的高温、高压制冷剂气体液化，在冷凝器中冷却介质吸取的热量，在数值上等于蒸发器从被冷却物质吸取的热量（制冷量）与压缩机运转所消耗的功转化的当量热之和。Qk=Q0+860Ni大卡/小时其中Qk为冷凝器的热负荷，单位大卡/小时；Qk为压缩机在设计工况下的制冷量，单位大卡/小时；Ni为压缩机在设计工况下的指示功率，单位大卡/小时；⑴冷却介质流量的计算：冷却水流量=冷凝器热负荷(Kcal/h)/冷却水出口温度℃-冷却水入口温度℃(kg/h)冷凝器冷却水量的计算：VK=QK/C(t2-t1)=QK/1000(t2-t1)m3/h其中VK为冷凝器冷却水量，单位为㎏/h；C为水的比热，单位为1大卡/㎏℃；t2-t1进出水温度差，单位℃；对于地源热泵机组，冷凝器的循环介质单位制冷量的流量：制冷时，1Kcal/h制冷量所需水流量为（cop≈5）水流量=1Kcal/h×（1+1/5）/（30℃-25℃）=0.24kg/h制热时，1Kcal/h制热量所需水流量为水流量=1Kcal/h×1/（50℃-45℃）=0.20kg/h冷凝水的最佳流速一般在0.8～1.2m/s。⑵冷凝器传热面积的计算：冷凝传热面积一般是按外表面计算F=QK/qt=Qk/K×Δtm其中Qk为冷凝器的传热面积，单位m2；qt为单位热负荷Kcal/m2·h，（3000～3500）K为传热系数Kcal/m2·h·℃，（700～800）Δtm为制冷剂和冷却水对数温度差，单位℃，（4～6）流体经过固体把热量转移到另一流体的过程称为传热。在数值上等于，两种流体温差为1℃，每小时通过每平方米面积所传递的热量，Kcal/m2·h·℃b蒸发器：蒸发器也是制冷装置的主要换热设备，在蒸发器内制冷剂液体在低温低压下沸腾以吸收被冷却介质的热量达到制冷目的。常用的蒸发器有两种，一种是满液式蒸发器，一种是干式蒸发器。⑴蒸发器传热面积的计算：蒸发器的热负荷QL为压缩机设计工况下的制冷量Q0大卡/小时；FL=QL/qL=Q0/KΔt0其中FL为蒸发器传热面积，单位为m2；qL为蒸发器的单位热负荷，单位为，Kcal/m2·h，（1500～1800）；Δt0为蒸发器中，制冷剂与载冷剂之间的对数平均温度，单位为℃，（3～5）；K为蒸发器传热系数，单位为，Kcal/m2·h·℃，（350～400）；⑵冷媒水流量：VL=Q0/1000(t1-t2)m3/ht1-t2为蒸发器冷媒水温差，单位为℃；（3）制冷剂的控制调节热泵机组的另一个重要的装置是节流机构，它的功能是实现制冷剂的节流和流量控制。热泵系统的节流机构应符合制冷工况和制热工况的要求，一是可以逆向流动，二是夏季和冬季的压差之比不同。目前采用的膨胀阀是比较精确控制流量的装置，因此，热泵机组安装一只膨胀阀冬、夏季同时使用。热泵机组的另一个流动控制阀应为四通阀，它可起到变换换热器为蒸发器和冷凝器的作用。地源热泵的优点21TYN.COM1、环保。地源热泵从常温土壤中吸热或向其排热，土壤中的能量永无枯竭，是一种可再生的清洁能源。供热制冷无燃烧过程，避免了噪音及霉菌污染2、高效节能。n两季运行费用每平米约为16元左右。www.21tyn.com3、舒适。地源热泵供冷暖时都是通过冷热水经风机盘管交换完成的，所产生的冷气和暖气比常规空调柔和的多，热不干燥，冷不刺骨。4、运行安全稳定、可靠性高。地源热泵运行中无燃烧设备，使用安全。土壤源地下管使用寿命长达50年以上，与建筑物寿命相当，运转部件寿命25年以上，折旧费与维修费大大低于传统空调。5、一机三用。地源热泵系统可供暖、制冷，还可供生活热水。6、自动化程度高。全自动运行，无人值守，节省占地面积。7、可靠性高。机组为进口名牌高质量零配件，精心装配而成，可靠性高，维修率低；与传统空调相比，介质工作压力降低1/3，工质不易泄露，压缩机负载减轻，设备使用寿命长。地源热泵的工作原理:热泵，就象水泵能把低位水提升到高位一样可以把热从低温端传送到高温端。它是一种可以实现蒸发器与冷凝器之间功能转换的机械，实质上是另一种形式是制冷机。地源热泵（GSHP）是以大地为热源对建筑物进行空调、供暖和热水供应的技术。众所周知，地层之下一年四季均保持一个相对稳定的温度。在夏季，地下的温度要比地面空气温度低，在冬季却比地面空气温度高。地源热泵正是利用大地的这个特点，通过埋藏在地下的换热器，与土壤或岩石交换热量。地源热泵全年运行工况稳定，不需要其它辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热、夏季供冷。冬季代替锅炉从土壤中取出热量，以30-40℃左右的热风向建筑物供暖，通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热，同时使大地中的温度降低，即蓄存了冷量，可供夏季使用；夏季代替普通空调向土壤排热，以10—17℃左右的冷风形式给建筑物制冷，通过热泵把建筑物中的热量传输给大地，对建筑物降温，同时在大地中蓄存热量以供冬季使用。同时，它还能供应生活热水。地源热泵一年四季均能可靠的提供高品质的冷暖空气，为我们营造一个非常舒适的室内环境。',)