地源热泵工作原理图讲解
地源热泵的工作原理
地源热泵的工作原理
地源热泵(Ground Source Heat Pump,简称GSHP)是一种利用地下热能进行
供暖、制冷和热水的环保节能设备。它通过地下的热能转移,实现了高效的能源利用,并具有环境友好、节能减排的特点。下面将详细介绍地源热泵的工作原理。一、热泵循环系统
地源热泵的工作原理基于热泵循环系统,该系统由蒸发器、压缩机、冷凝器和
节流装置组成。热泵循环系统通过改变制冷剂的压力和温度,实现热能的转移和传递。
1. 蒸发器(Evaporator):蒸发器是地源热泵中的热交换器,通过与地下热源
接触,将地下的低温热能转移到制冷剂上。制冷剂在低压下吸收地下热能,从而发生蒸发过程。
2. 压缩机(Compressor):压缩机是地源热泵循环系统中的主要设备,它将低
温低压的蒸汽制冷剂压缩为高温高压的气体。通过压缩,制冷剂的温度和压力升高。
3. 冷凝器(Condenser):冷凝器是地源热泵中的另一个热交换器,它将高温
高压的制冷剂释放到室内环境中,实现供暖、制冷和热水的目的。在冷凝器中,制冷剂的高温热能被室内的冷却水或空气吸收,从而发生冷凝过程。
4. 节流装置(Expansion Device):节流装置是地源热泵循环系统中的调节器件,它通过限制制冷剂的流量和压力,降低制冷剂的温度和压力。节流装置使得制冷剂从高压区域流向低压区域,从而保证热泵循环系统的正常运行。
二、地源热泵的工作过程
地源热泵的工作过程可以分为制热过程和制冷过程。
1. 制热过程:
在制热过程中,地源热泵利用地下的热能将室内的温度提高。具体步骤如下:(1)蒸发器吸收地下的低温热能,制冷剂发生蒸发过程,从而吸热。
地源热泵工作原理
地源热泵工作原理
地源热泵是一种利用地下土壤或者地下水中的热能来供暖或者制冷的设备。它
利用地下的稳定温度来提供热能,实现高效能源利用。下面将详细介绍地源热泵的工作原理。
1. 热泵循环系统
地源热泵系统主要由热泵机组、地源换热器、室内换热器和水泵等组成。热泵
机组是核心部件,包括压缩机、膨胀阀、冷凝器和蒸发器等。地源换热器分为水源换热器和土壤换热器,用于吸收地下的热能。室内换热器用于传递热能给室内空气。
2. 工作原理
地源热泵工作原理基于热力学第一定律,即能量守恒定律。它利用地下土壤或
者地下水中的热能,通过热泵循环系统将低温热能转化为高温热能。
首先,地源换热器中的工质(普通为水或者抗冻液)通过水泵被抽送到地下。当
工质通过地下换热器时,吸收地下的热能,使工质的温度升高。
然后,升温后的工质进入热泵机组的蒸发器。在蒸发器中,工质与低温的回路
介质(普通为制冷剂)进行热交换,使回路介质蒸发吸收热能,而工质则冷却下来。
接下来,蒸发后的回路介质被压缩机压缩,使其温度和压力升高。高温高压的
回路介质进入冷凝器,与室内换热器中的室内空气进行热交换,释放热能给室内空气。
最后,冷却后的回路介质经过膨胀阀降压,回到蒸发器重新循环。
3. 优势和适合性
地源热泵具有以下优势和适合性:
3.1 高效能源利用:地下土壤或者地下水中的热能是相对稳定的,可以充分利用,提高能源利用效率。
3.2 环保节能:地源热泵系统不需要燃烧燃料,减少了二氧化碳和其他污染物的排放,对环境友好。
3.3 适合性广泛:地源热泵适合于各种建造类型,包括住宅、商业建造和工业建造等。
地源热泵工作原理
地源热泵工作原理
地源热泵是一种利用地下土壤或地下水中的热能来供暖和制冷的热泵系统。它
通过循环流体在地下热交换器和热泵之间传递热能,从而实现能源的高效利用。下面将详细介绍地源热泵的工作原理。
1. 地源热泵系统的组成
地源热泵系统主要由地下热交换器、热泵机组、水泵、空气处理设备和控制系
统等组成。地下热交换器分为水平地源热泵和垂直地源热泵两种类型。
2. 地下热交换器的工作原理
水平地源热泵系统中,通过埋设在地下的水平地源热交换器,利用地下土壤的
稳定温度来进行热交换。水平地源热泵系统一般采用水平埋管或水平埋管板作为热交换器。冬季,通过水泵将低温的工质液体(一般为水或抗冻液)从热泵机组中抽出,通过地下热交换器与地下土壤进行热交换,吸收地下土壤的热能,然后将高温的工质液体送回热泵机组,经过压缩机的压缩,释放出高温的热能供暖。夏季,地下热交换器则可以用来进行制冷,将室内的热量通过地下热交换器排至地下土壤中。
垂直地源热泵系统中,通过埋设在地下的垂直地源热交换器,利用地下水的稳
定温度来进行热交换。垂直地源热泵系统一般采用竖井或水井作为热交换器。冬季,通过水泵将低温的工质液体(一般为水或抗冻液)从热泵机组中抽出,通过地下热交换器与地下水进行热交换,吸收地下水的热能,然后将高温的工质液体送回热泵机组,经过压缩机的压缩,释放出高温的热能供暖。夏季,地下热交换器则可以用来进行制冷,将室内的热量通过地下热交换器排至地下水中。
3. 热泵机组的工作原理
热泵机组是地源热泵系统的核心部件,它包括压缩机、膨胀阀、换热器和控制
2021年地源热泵工作原理图讲解
地源热泵工作原理图讲解
欧阳光明(2021.03.07)
地源热泵工作原理图讲解
今天为大家介绍一下关于地源热泵以及地源热泵工作原理的详细讲解。地源热泵是一种绿色技术,地源热泵工作原理是利用地热资源将低位能量转化成高位能量从而达到节能的目的,地源热泵能效比一般可以达到5以上,比普通的中央空调要节能40%以上,目前我国也在大力倡导地源热泵中央空调系统,很多专家认为,地源热泵将是中央空调的未来和趋势。
地源热泵为什么如此节能呢,这要从地源热泵工作原理说起,地源热泵主要是利用了地能和水能,和太阳能一样,他们都是免费可再生能源。下面安徽绿能通过地源热泵原理图为大家详细介绍一下地源热泵工作原理,看看地源热泵是如何节能的。
地源热泵原理简述
作为自然现象,正如水由高处流向低处那样,热量也总是从高温流向低温,用著名的热力学第二定律准确表述:“热量不可能自发由低温传递到高温”。但人们可以创造机器,如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样,采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以地源热泵实质上是一种热量提升装置,它本身消耗一部分能量,把环境介质中贮存的能量加以挖掘,提高温位进行利用,而
整个热泵装置所消耗的功仅为供热量的三分之一或更低,这就是地源热泵节能的原理。
地源热泵原理图
地源热泵工作原理
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地源热泵系统是从常温土壤或地表水(地下水),冬季从地下提取热量,夏季把建筑的热量又存入地下,从而解决冬夏两季采暖和空调的冷热源。
夏季通过机组将房间内的热量转移到地下,对房间进行降温,同时储存热量,以备冬用。冬季通过热泵将土壤中的热量转移到房间,对房间进行供暖,同时储存冷量,以备夏用,大地土壤提供了
地源热泵工作原理示意图
地源热泵工作原理示意图
地源热泵是一种利用地热能源进行供暖和制冷的高效节能设备,其工作原理如下所示:
1. 地热能源采集。
地源热泵系统通过地下埋设的地热换热器,利用地下土壤中的稳定温度来进行能源采集。在地下埋设的地热换热器中,通过循环的工质流体,将地下的热能传递到地源热泵系统中。
2. 压缩机压缩。
地源热泵系统中的压缩机负责将从地热换热器中采集到的低温热能进行压缩,提高其温度和压力,以满足供暖或制冷系统的需要。
3. 热交换。
压缩机将热能提高后,通过热交换器将热能传递给供暖系统或制冷系统。在供暖模式下,热能被传递到室内,提供舒适的室内环境;在制冷模式下,热能被传递到室外,实现室内的制冷效果。
4. 膨胀阀控制。
地源热泵系统中的膨胀阀起着控制工质流体流速的作用,通过膨胀阀的调节,可以控制工质的压力和温度,以保证系统的稳定运行。
5. 回路循环。
地源热泵系统中的工质通过压缩、热交换和膨胀阀的作用,形成一个闭合的回路循环,不断地从地下获取热能,经过加工后传递到室内或室外,实现供暖和制冷的效果。
地源热泵系统的工作原理示意图如上所述,通过地下的地热能源,利用压缩、热交换和膨胀阀等设备,实现了对室内环境的供暖和制冷。这种系统不仅能够高效利用地热能源,还具有环保、节能、稳定运行的特点,是一种值得推广和应用的节能供暖制冷设备。
地源热泵工作原理
地源热泵工作原理
地源热泵是一种利用地下热能进行空调和供暖的系统。它是一种高效、环保的能源利用方式,通过将地下的热能转移到建筑物内部,实现供暖和制冷的目的。下面将详细介绍地源热泵的工作原理。
1. 系统组成
地源热泵系统主要由地热换热器、热泵主机、室内机组以及管路系统组成。
地热换热器:地热换热器埋设在地下,通常是通过水平或垂直的地源热井来实现。地下温度相对稳定,可以提供稳定的热能。
热泵主机:热泵主机包括压缩机、膨胀阀、冷凝器和蒸发器等组件,用于将地下的热能转移到室内或室外空气中。
室内机组:室内机组通常包括风机和换热器,用于将热泵主机传递的热能释放到室内空气中。
管路系统:管路系统用于连接地热换热器、热泵主机和室内机组,实现热能的传输。
2. 工作原理
地源热泵系统利用地下的热能进行供暖和制冷,其工作原理可以分为供暖模式和制冷模式两种。
供暖模式:
1) 地热换热器中的工质(通常是水或冷媒)通过地下管路吸收地下的热能,温度升高。
2) 地热换热器中的工质经过膨胀阀进入蒸发器,蒸发器中的低压低温工质吸收室内空气中的热量,使室内空气温度升高。
3) 蒸发器中的工质经过压缩机进行压缩,温度和压力升高。
4) 压缩机排出的高温高压工质通过冷凝器,释放热量,使室内空气温度进一步升高。
5) 冷凝器中的工质通过膨胀阀进入地热换热器,循环往复,实现供暖。
制冷模式:
1) 地热换热器中的工质通过地下管路吸收地下的热能,温度升高。
2) 地热换热器中的工质经过膨胀阀进入蒸发器,蒸发器中的低压低温工质吸收室内热量,使室内空气温度降低。
地源热泵工作原理及分类
地源热泵工作原理及分类
地源热泵是一种利用地下热能进行热量转移的设备,它能够实现供暖、制冷和
热水供应。地源热泵系统由地热换热器、热泵机组、热水储存装置和控制系统组成。下面将详细介绍地源热泵的工作原理及分类。
一、地源热泵的工作原理
地源热泵利用地下热能进行热量转移,其工作原理基于热力学的基本原理。地
下温度相对稳定,一般在10℃到25℃之间,比空气温度更适合热泵的工作。地源
热泵的工作原理如下:
1. 地热换热器:地热换热器是地源热泵系统中的关键组件,它通过埋设在地下
的地源回路与地下热能进行热量交换。地热换热器一般有水平埋管和垂直埋管两种形式。水平埋管是将管道埋设在地下,通过管道与地下热能进行热量交换。垂直埋管是将管道垂直埋设在地下,通过管道与地下热能进行热量交换。
2. 热泵机组:热泵机组是地源热泵系统中的核心部分,它包括压缩机、膨胀阀、冷凝器和蒸发器。热泵机组的工作过程如下:首先,压缩机将低温低压的制冷剂吸入,然后通过压缩提高其温度和压力,进而将高温高压的制冷剂送入冷凝器。在冷凝器中,制冷剂释放热量并冷却,然后通过膨胀阀降低温度和压力,进入蒸发器。在蒸发器中,制冷剂吸收地热换热器中的热量,从而实现热量转移。
3. 热水储存装置:热水储存装置用于存储地源热泵系统产生的热水,以满足供
热和热水供应的需求。热水储存装置一般包括水箱和相应的管道连接。
4. 控制系统:控制系统用于监测和控制地源热泵系统的运行状态,包括温度、
压力和流量等参数的监测和调节。
二、地源热泵的分类
根据地热换热器的不同形式,地源热泵可以分为水平埋管地源热泵和垂直埋管地源热泵两种类型。
太阳能、地能热泵采暖供热系统原理图
太阳能、地能热泵采暖供热系统原理图
太阳能、地能热泵采暖供热系统原理图
采暖供热原理:
如图一所示,热泵主要由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等组成制冷回路,在制冷回路内充注制冷剂。制冷压缩机通入三相交流电高速旋转,将低温低压制冷剂气体吸入压缩机,经压缩后变成高压高温气体,该高温高压气体经冷凝器被冷却水冷却,变成中压中温制冷剂液体,制冷剂液体经过膨胀阀节流减压后送入蒸发器,由于蒸发器连接在压缩机的吸气口上,压缩机不停的吸入蒸发器的制冷剂气体,使得进入蒸发器的大量制冷剂压力减低,制冷剂进一步大量蒸发。由于蒸发器另一侧与地下水中水泵连接,所以当地下水大量流过蒸发器时,被蒸发的制冷剂带走大量的地下水中的热量(因为制冷剂蒸发过程,也就是制冷剂吸热的过程)。地下水中含有大量的地球浅层土壤低温热量,这些低温热量通过地下水媒介被蒸发器中蒸发的制冷剂吸收提取变成制冷剂热量,被源源不断地吸入制冷压缩机。经压缩机压缩之后,又变成为80-90℃ 的高温气体,这个高温气体在被冷凝器冷却的过程中,将大量的高温热量传给了冷凝器另一侧的采暖系统,80-90℃ 高温制冷剂气体被冷却的过程,也可以看作是将这些高温热量传递给冷却系统的过程,或者说是对采暖系统的加热过程,维持采暖系统水温在50-60℃, 通过风机盘管或暖气片负荷向空调房间供热。
综上所述,热泵机组是将电能通入压缩机,压缩机将电能变为高速旋转的机械能,机械能又通过压缩机将机械能变成为热能,压缩机输出的总热能=压缩机电功率+压缩机向地下水吸收的热能,而向井水中吸取的热能远远大于压缩机的电功率。一般从井水中提取的热能是压缩机电功率产生热能的 4-5倍,所以热泵机组的能效比=输出热能(kw)/输入电功率 (kw)≈4.5左右。 而电锅炉的能效比=输出热能(kw)/输入功率(kw)≈0.9~0.98左右,从上面的对比可以看出热泵机组是节能环保设备,与电锅炉相比也同样是电采暖设备,只不过热泵比电锅炉更节省运行费用,理应得到电力部门大力推广的设备,最终受益的首先是电力部门,然后是用户,对环保、对电力部门、对全社会都是有很大好处的事。
地源热泵的工作原理
地源热泵的工作原理
地源热泵是一种利用地下热能进行空调供暖的环保节能设备。它通过地下的热能转移,实现冬季供暖和夏季制冷的功能。下面将详细介绍地源热泵的工作原理。
1. 地源热泵的组成部分
地源热泵主要由地热换热器、热泵主机、室内机组和控制系统组成。
地热换热器:地热换热器埋设在地下,一般有水平和垂直两种形式。水平地热换热器是通过埋设在地下的水平管道来收集地下的热能。垂直地热换热器则是通过埋设在地下的垂直管道来收集热能。
热泵主机:热泵主机是地源热泵的核心部分,它包括压缩机、膨胀阀、冷凝器和蒸发器等关键组件。它通过循环工作的方式,将地下的低温热能转移到室内供暖或制冷。
室内机组:室内机组负责将热泵主机传输过来的热能释放到室内空间,实现供暖或制冷的功能。
控制系统:控制系统用于监测和控制地源热泵的运行状态,包括温度控制、水流控制和系统保护等功能。
2. 地源热泵的工作原理
地源热泵的工作原理可以分为制冷模式和供暖模式两种情况。
制冷模式:在夏季,地源热泵通过地下的热能转移,将室内的热量吸收并传递到地下。具体工作过程如下:
(1) 压缩机工作:热泵主机中的压缩机将低温低压的制冷剂吸入,然后通过压缩使其温度和压力升高。
(2) 冷凝器工作:高温高压的制冷剂经过冷凝器,与室内空气接触,释放热量并冷却。
(3) 膨胀阀工作:制冷剂通过膨胀阀降温和减压,变成低温低压的制冷剂。
(4) 蒸发器工作:低温低压的制冷剂通过蒸发器,吸收室内空气的热量,使室内空气温度下降。
供暖模式:在冬季,地源热泵通过地下的热能转移,将地下的热量吸收并传递到室内。具体工作过程如下:
地源热泵原理 地源热泵系统循环示意图
地源热泵原理地源热泵系统循环示意图从地源热泵原理中我们可以看到地源热泵利用了地能,地源热泵是一种高品质的可再生资源,是一种非常节能的采暖技术,地源热泵是国家建设部重点推荐项目,下面我们从地源热泵原理以及系统循环图中窥见其优势。
地源热泵原理
地源热泵系统是从常温土壤或地表水(地下水),冬季从地下提取热量,夏季把建筑的热量又存入地下,从而解决冬夏两季采暖和空调的冷热源。
地源热泵系统是一种先进的高效节能、无任何污染的采暖空调方式,在建筑用能领域,是作为环保和节能首推的新技术应用项目。2003 年建设部将地源热泵采暖空调技术列为建筑节能新技术成果
大力推广,应用和推广地源热泵技术,将对保护环境、提高环境质量、进一步推动和落实蓝天工程起到更好的积极效果。
地源热泵采暖空调系统冬季通过土壤换热器,从地下垂直埋管环路中吸收低品位热能,再借助压缩机系统将低品位的能量提升为高品位的能量,产生45 -50 ℃的热水,可以利用地板采暖、风机盘管、等设施用于采暖,并且可以提供生活热水。同样在夏季,热泵将制冷系统产生的冷凝热释放到地下,制取7 ℃的冷水供应室内空调。
地源热泵工作原理图
地源热泵系统使用大自然中大量可重复利用的能源。为了产生100% 的可利用的热能,一般采暖锅炉需要110%至120%的初级能源(燃油或燃气)。并且这种资源是不可再生的,燃烧后还要造成环境的污染。地源热泵系统正好相反,产生同样所需的热量,它仅需要1/4 的电能,其他3/4 的能量来自大自然中免费的可再生能源。通过使用热泵机组,地球上宝贵而且昂贵的高品位能源将不再浪费,而是用于家庭采暖领域。
地源热泵工作原理
3 地源热泵的类型:
源热泵技术包含了抽地下水方式、埋管方式、抽取湖水或江河 水方式等,抽取湖水或江河水方式造价最低,埋管方式最贵,但最好。 只要有足够的场可地埋设管道(地下冷热交换装置)或政府允许抽取 地下水的就应该优先考虑选择地源热泵中央空调。地源热泵中央空调 如此节能是应为地源热泵技术借助了地下的能量,地下的能量还是来 至于太阳能。
1.2地源热泵工作原理
冬季,热泵机组从地源(浅层水体或岩土体)中吸收热量,向建 筑物供暖;
夏季,热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地源中,实现建 筑物空调制冷。
根据地热交换系统形式的不同,地源热泵系统分为地下水地源 热泵系统和地表水地源热泵系统和地埋管地源热泵系统。
冬季地源热泵工作原理
冬天热泵中制冷剂正向流动,压缩机排出的高温高压气体进入冷 凝器向集水器中的水放出热量,相变为高温高压的液体,再经热力膨 胀阀节流降压变为低温低压的液体进入蒸发器,从地下循环液中吸取 低温热后相变为低温低压的饱和蒸汽后进入压缩机吸气端,由压缩机 压缩排出高温高压气体完成一个循环。如此循环往复将地下低温热能 “搬运”到集水器,从而不断的向用户提供45 ℃ -50 ℃的热水。
剂接触,水没有污染
水霉菌污染(冷却塔)
《地源热泵》课件
热泵机组一般采用涡旋式压缩机、冷 凝器、蒸发器和膨胀阀等主要部件组 成,通过制冷剂循环实现冷热量的传 递和转换。
空调末端系统
空调末端系统是地源热泵系统的 输出部分,负责将热泵机组提供 的热水或冷水输送到各个房间,
实现室内温度的调节和控制。
空调末端系统一般包括风机盘管 、暖气片或地暖等设备,通过空 气循环或辐射方式实现室内温度
节能效果
地源热泵系统的节能效果显著,尤其是在冬季和夏季等需要大量供暖和 制冷的时候,其节能效果更加明显。
03
人工费用
地源热泵系统的人工费用主要包括设备的维护和检修等,相对于传统的
空调和供暖系统来说,其人工费用较低。
生命周期成本
生命周期成本
地源热泵系统的生命周期成本是指在系统的使用寿命内,所有的初投资成本和运行费用之和。由于地源热泵系统的使 用寿命较长,且维护费用较低,其生命周期成本相对于传统的空调和供暖系统来说较低。
对于发现的故障或问题,应及 时处理或联系专业人员进行维 修
常见问题与解决方案
01
常见问题
02
地下换热器和管道系统堵塞或泄漏
03
地源热泵机组和控制系统的故障
常见问题与解决方案
制冷或制热效果不佳 能耗过高或运行不稳定 解决方案
常见问题与解决方案
01
对于地下换热器和管道 系统的堵塞或泄漏,应 进行清洗或修复
图解热泵原理(内含视频)
图解热泵原理(内含视频)
热泵
⼀种将低温热源的热能转移到⾼温热源的装置,通过这种装置来实现制冷和供暖。通常⽤于热泵装置的低温热源是我们周围的介质——空⽓、河⽔、海⽔,城市污⽔,地表⽔,地下⽔,中⽔,消防⽔池,或者是从⼯业⽣产设备中排出的⼯质,这些⼯质常与周围介质具有相接近的温度。
由于热泵装置的⼯作原理与压缩式制冷是⼀致的;所以在⼩型空调器中,为了充分发挥它的效能,在夏季空调降温或在冬季取暖,都是使⽤同⼀套设备来完成的。在冬季取暖时,将空调器中的蒸发器与冷凝器通过⼀个换向阀来调换⼯作。
在夏季空调降温时,按制冷⼯况运⾏,由压缩机排出的⾼压蒸汽,经换向阀(⼜称四通阀)进⼊冷凝器,制冷剂蒸汽被冷凝成液体,经节流装置进⼊蒸发器,并在蒸发器中吸热,将室内空⽓冷却,蒸发后的制冷剂蒸汽,经换向阀后被压缩机吸⼊,这样周⽽复始,实现制冷循环。在冬季取暖时,先将换向阀转向热泵⼯作位置,于是由压缩机排出的⾼压制冷剂蒸汽,经换向阀后流⼊室内蒸发器(作冷凝器⽤),制冷剂蒸汽冷凝时放出的潜热,将室内空⽓加热,达到室内取暖⽬的,冷凝后的液态制冷剂,从反向流过节流装置进⼊冷凝器(作蒸发器⽤),吸收外界热量⽽蒸发,蒸发后的蒸汽经过换向阀后被压缩机吸⼊,完成制热循环。这样,将外界空⽓(或循环⽔)中的热量“泵”⼊温度较⾼的室内,故称为“热泵”。
空⽓源热泵是⼀种利⽤⾼位能使热量从低位热源空⽓流向⾼位热源的节能装置。
空⽓源热泵原理
运⾏中,蒸发器从空⽓中的环境热能中吸取热量以蒸发传热⼯质,⼯质蒸⽓经压缩机压缩后压⼒和温度上升,⾼温蒸⽓通过黏结在贮⽔箱外表⾯的特制环形管时,冷凝器冷凝成液体,将热量传递给空⽓源热泵贮⽔箱中的⽔。
地源热泵系统介绍(包括工作原理图和案例)
地源热泵
一、概念
1.什么是热泵
热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热,经过电力做功,输出可用的高品位热能的设备,可以把消耗的高品位电能转换为3倍甚至3倍以上的热能,是一种高效供能技术。热泵技术在空调领域的应用可分为空气源热泵、水源热泵以及地源热泵三类。由于热泵是提取自然界中能量,效率高,没有任何污染物排放,是当今最清洁、经济的能源方式。在资源越来越匮乏的今天,作为人类利用低温热能的最先进方式,热泵技术已经在全世界范围内受到广泛关注和重视。
2.什么是地源热泵
地源热泵(也称地热泵)是利用地下常温土壤和地下水相对稳定的特性,通过深埋于建筑物周围的管路系统或地下水,采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移与建筑物完成热交换的一种技术。
地能热泵系统的介绍
1.1地能概述
人类赖以生存的地球蕴藏着丰富的各类矿产资源,同时它还是一个非常巨大的能量资源库。以浅层地表为例,据调查地表以下5~10米的地层温度就不随室外大气温度的变化而变化,常年维持在15~17℃。这样的温度相对于北京等的北方城市,冬季它比大气温度(5~-15℃)高,是可利用的低品位热源;夏季它比大气温度(25~40℃)低,是可利用的冷源。
地能热泵系统就是利用地层的冬暖夏凉的特性,通过提取和释放地层中的热量,实现冬季供暖和夏季制冷。冬季通过输入1kW的电能,热泵机组可吸收2.5~3kW的地能,为建筑物提供3.5~4kW的热能;夏季通过输入1kW的电能,能为建筑物提供3.5~4kW的冷能。而该项目技术成功的关键就在于如何从地层中提取和释放热能。
地源热泵工作原理——较为详细
地源热泵工作原理
1 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。
2 地源热泵技术路线
地源热泵技术路线有以下两种:土--气型地源热泵技术和水--水型地源热泵技术
土--气型地源热泵技术以美国的技术为代表,水--水地源热泵技术以北欧的技术为代表。二者的差别是:前者从浅层土壤或地下水中取热或向其排热,通过分散布置于各个房间的地源热泵机组直接转换成热风或冷风为房间供暖或制冷。后者是从地下水中取热或向其排热,经过热泵机组转换成热水或冷水,然后再经过布置在各个房间的风机盘管转换成热风或冷风给房间供暖或制冷。由于美国的土--气型地源热泵技术,可以不用地下水,采用埋设垂直管、水平管或向地表水抛设管路等多种方式,直接从浅层土壤取效或向其排热,不受地下水开采的限制,推广的范围更大、更灵活。
3 地源分类
地源按照室外换热方式不同可分为三类:(1)土壤埋管系统,(2)地下水系统,(3)地表水系统。
根据循环水是否为密闭系统,地源又可分为闭环和开环系统。闭环系统如埋盘管方式(垂直埋管或水平埋管),地表水安置换热器方式。开环系统如抽取地下水或地表水方式。
地源热泵的工作原理
地源热泵的工作原理
引言概述:
地源热泵是一种利用地下热能进行供暖和制冷的设备,具有高效节能、环保等优点。其工作原理是利用地下的恒定温度来进行热交换,从而实现室内空调和热水供暖。下面将详细介绍地源热泵的工作原理。
一、地源热泵的基本原理
1.1 地下恒定温度:地下深处的温度普通保持在5-20摄氏度之间,不受季节变化温和候影响。
1.2 热泵循环过程:地源热泵通过循环工质在地下和室内之间传递热量,实现热交换。
1.3 利用热泵循环:地源热泵通过压缩机、膨胀阀等设备将地下的低温热量提升至室内使用温度。
二、地源热泵的工作原理
2.1 地热换热器:地源热泵通过地热换热器与地下热源进行热交换,吸收地下热能。
2.2 压缩机:地源热泵中的压缩机将吸收的地热能压缩成高温高压的气体。
2.3 膨胀阀:高温高压气体通过膨胀阀放出热量,冷却成低温低压气体,继续循环。
三、地源热泵的循环系统
3.1 蒸发器:低温低压气体通过蒸发器与室内空气进行热交换,释放热量。
3.2 冷凝器:高温高压气体通过冷凝器与室外空气进行热交换,释放热量至室外。
3.3 再次循环:冷凝器释放的热量再次通过地热换热器回到地下,形成循环。
四、地源热泵的优势
4.1 高效节能:地源热泵利用地下恒定温度进行热交换,能够实现高效供暖和制冷。
4.2 环保节能:地源热泵不产生废气、废水等环境污染,符合绿色能源理念。
4.3 长期稳定:地下恒定温度使地源热泵在各种气候条件下都能保持稳定的工作效果。
五、地源热泵的应用前景
5.1 家庭供暖:地源热泵适合于家庭供暖系统,取代传统的煤气、电力供暖方式。
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地源热泵工作原理图讲解
地源热泵工作原理图讲解
今天为大家介绍一下关于地源热泵以及地源热泵工作原理的详细讲解。地源热泵是一种绿色技术,地源热泵工作原理是利用地热资源将低位能量转化成高位能量从而达到节能的目的,地源热泵能效比一般可以达到5以上,比普通的中央空调要节能40%以上,目前我国也在大力倡导地源热泵中央空调系统,很多专家认为,地源热泵将是中央空调的未来和趋势。
地源热泵为什么如此节能呢,这要从地源热泵工作原理说起,地源热泵主要是利用了地能和水能,和太阳能一样,他们都是免费可再生能源。下面安徽绿能通过地源热泵原理图为大家详细介绍一下地源热泵工作原理,看看地源热泵是如何节能的。
地源热泵原理简述
作为自然现象,正如水由高处流向低处那样,热量也总是从高温流向低温,用著名的热力学第二定律准确表述:“热量不可能自发由低温传递到高温”。但人们可以创造机器,如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样,采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以地源热泵实质上是一种热量提升装置,它本身消耗一部分能量,把环境介质中贮存的能量加以挖掘,提高温位进行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅为供热量的三分之一或更低,这就是地源热泵节能的原理。
地源热泵原理图
地源热泵工作原理
地源热泵系统是从常温土壤或地表水(地下水),冬季从地下提取热量,夏季把建筑的热量又存入地下,从而解决冬夏两季采暖和空调的冷热源。
夏季通过机组将房间内的热量转移到地下,对房间进行降温,同时储存热量,以备冬用。
冬季通过热泵将土壤中的热量转移到房间,对房间进行供暖,同时储存冷量,以备夏用,大地土壤提供了一个很好的免费能量存贮源泉,这样就实现了能量的季节转换。
地源热泵原理图
冬季地源热泵工作原理
冬天热泵中制冷剂正向流动,压缩机排出的高温高压R22气体进入冷凝器向集水器中的水放出热量,相变为高温高压的液体,再经热力膨胀阀节流降压变为低温低压的液体进入蒸发器,从地下循环液中吸取低温热后相变为低温低压的饱和蒸汽后进入压缩机吸气端,由压缩机压缩排出高温高压气体完成一个循环。如此循环往复将地下低温热能“搬运”到集水器,从而不断的向用户提供45 ℃ -50 ℃的热水。
夏天热泵中制冷剂逆向流动,与用户换热的冷凝器变为蒸发器从集水器中的低温水(7 -12 ℃)提取热能,与地下循环液换热的蒸发器变为冷凝器向地下循环液排放热量,循环液中热量再向地下低温区排放,如此循环往复连续地向用户提供7 -12 ℃ 的冷水。
地源热泵工作原理通过使用大自然中大量可重复利用的能源,很容易实现100%的可利用的热能,这样不断可以节能降耗还能环保健康。地源热泵是一项高技术工程,不仅对场地有限制,安装成本也很高,这是地源热泵还未能大面积推广的重要原因。在家庭领域,一般只有别墅用户选择地源热泵,从舒适100地源热泵工程来看,有条件的别墅用户对地源热泵持有相当乐观的态度,地源热泵更多是一种长远投资,虽然初期成本很高,但随着时间的推移,它的优势就会显露无疑。