地源热泵技术介绍_
2013-地源热泵
芬
尼 克 兹
地源热泵的特点及应用简 介
广东芬尼克兹节能设备有限公司
GuangDong PHNIX Eco-Energy Solution Ltd .
内容
一、地源热泵系统简介 二、工作原理 三、地源热泵机组主要特点 四、PHNIX地源热泵机组特点 五、地源热泵工程设计方法 六、地埋管换热系统施工 七、相关工程图片
机房占地面积小，可 设在地下室，无噪音， 20 年 但需要打井埋管用地 机房占用建筑面积， 冷却塔要占用房顶面 积，储油 设备需要占地，要求 有一定的安全间距
溴化哩吸 收 式直燃机 组 水冷机组 + 燃油（汽 ） 热水锅炉
10 年
需设冷冻站和锅炉房， 冷水机组 面积较大，冷却塔要 20 年 占用房顶面积，储油 燃油锅炉 设备需要占地，要求 10 年 有一定的安全间距 需设冷冻站和锅炉房， 冷水机组 冷却塔要占用房顶面 20 年电 积，需要较大的电负 锅炉15年 荷
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PHNIX地源三联供热泵机组运行原理 ①热水模式：压缩机 四通阀1 热水侧换热器 节流阀A 地源侧换热器 四通阀2 压缩机.
PHNIX地源三联供热泵机组运行原理 ②制冷模式：压缩机 四通阀1 四通阀2 换热器 节流 空调侧换热器 四通阀2
地源侧 压缩机.
PHNIX地源三联供热泵机组运行原理-制冷 ③制热模式：压缩机 四通阀1 四通阀2 热器 节流 地源侧换热器 四通阀2
PHNIX
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尼 克 兹
机组运行噪音小
1、PHNIX地源热泵机组采用高效柔性全封闭式压缩机； 2、完美的机组外壳； 3、机组运行噪音小，性能稳定耐用。
地源热泵技术及其设计(1)
2 土壤热交换器的传热分析
2.1 土壤热交换器传热分析模型 对于地源热泵系统设计而言，土壤热交换器的传热分析主要是保证在地源热泵整个生命周期
中循环介质的温度都在设定的范围之内，设计者根据这一目标选择土壤热交换器的布置形式并确 定埋管的总长度。土壤热交换器传热分析的另一个目的，是在给定土壤热交换器布置形式和长度 以及负荷的情况下，计算循环液温度随时间的变化，并进而确定系统的性能系数和能耗，以便对 系统进行能耗分析。土壤热交换器设计是否合理，决定着地源热泵系统的经济性和运行的可靠性， 建立较为准确的地下传热模型是合理地设计土壤热交换器的前提。设置在不同场合的土壤热交换 器将涉及不同的地质结构，包括各地层的材质、含水量和地下水的运动等，这些当然都会影响到 换热器的传热性能。此外，土壤热交换器负荷的间歇性及全年吸放热负荷的不平衡等因素，也对 其传热性能有重要影响。由于地下传热的复杂性，土壤热交换器热量传递过程的研究一直是地源 热泵空调系统的技术难点，同时也是该项研究的核心和应用的基础。
垂直式土壤热交换器的结构有多种，根据在垂直钻井中布置的埋管形式的不同，垂直土壤热 交换器又可分为 U 型土壤热交换器与套管式土壤热交换器，如图 5 所示。套管式土壤热交换器在 造价和施工难度方面都有一些弱点，在实际工程中较少采用。垂直 U 型埋管的换热器采用在钻井 中插入 U 型管的方法，一个钻井中可设置一组或两组 U 型管。然后用回填材料把钻井填实，以尽 量减小钻井中的热阻，同时防止地下水受到污染。钻井的深度一般为 30～180m[13]，对于一个独 立的民居，可能钻一个钻井就足够承担供热制冷负荷了，但对于住宅楼和公共建筑，则需要有若 干个钻井组成的一群地埋管。钻井之间的配置应考虑可利用的土地面积，两个钻井之间的距离可 在 4～6m 之间，管间距离过小会影响换热器的效能。考虑到我国人多地少的实际情况，在大多数 情况下垂直埋管方式是惟一的选择。
地源热泵的环保施工技术及注意事项
地源热泵的环保施工技术及注意事项地源热泵是一种可再生能源利用技术，可以有效地提供供暖、制冷和热水等能源需求。
在施工过程中，采取环保措施对于保护环境、提高能效以及实现可持续发展至关重要。
本文将介绍地源热泵的环保施工技术，并提出一些注意事项。
一、环保施工技术1. 地热井施工技术地热井是地源热泵系统的关键组成部分，其施工对于系统的正常运行至关重要。
在地热井的施工中，应注意以下几点：（1）选择合适的施工技术：地热井的施工技术多种多样，包括直埋式、水平回填式和竖向循环式等，选择合适的施工技术有助于提高能源利用效率。
（2）减少对土壤的破坏：地热井的施工过程中应尽量减少对土壤的破坏，选择合适的工具和设备进行施工，避免土壤沉降和土壤质量下降。
（3）采用环保材料：地热井施工时，应选择环保材料，如无毒无害的水泥和抗腐蚀性能好的钢材，以减少对地下水和土壤的污染。
2. 地源热泵设备的安装地源热泵设备的安装直接影响着系统的运行效果和能源利用效率。
在安装过程中，应注意以下几点：（1）合理布置设备位置：地源热泵设备的位置应选择在通风良好、独立空间，并且不受阳光直射或其他污染源影响的地方，以保证系统的正常运行。
（2）严格控制施工质量：地源热泵设备的安装要求施工人员具备专业知识和经验，严格按照设备供应商提供的安装说明进行操作，确保施工质量达标。
（3）做好防水防潮处理：地源热泵设备需要与水系统进行连接，为了保证连接的可靠和防止水泄漏，应做好防水防潮处理，特别是在设备与地热井之间的连接处。
二、施工过程中的注意事项1. 环境保护地源热泵系统在施工过程中应充分尊重环境，保护生态系统，避免对土壤、地下水和周围环境造成污染。
需遵循相关环保法规和政策，选择合适的工艺和材料，及时处理施工产生的废弃物。
2. 节约能源和资源施工过程应注意节约能源和资源的利用。
确保设备的高效运行，合理利用余热和余能；在采购材料时选用环保、节能的产品；合理规划地下管道，减少材料浪费。
地源热泵技术
地源热泵技术原理地源热泵技术原理：地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。
地源热泵通过输入少量的高品位能源（电能），即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。
在冬季，把土壤中的热量“取”出来，提高温度后供给室内用于采暖；在夏季，把室内的热量“取”出来释放到土壤中去，并且常年能保证地下温度的均衡。
地源热泵简介地源热泵概述地源热泵是一种利用浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的即可供热又可制冷的高效节能空调设备。
地热热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现由低温位热能向高温位热能转移。
地能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源，即在冬季，把地能中的热量取出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去。
通常地源热泵消耗1KW的能量，用户可以得到4kw以上的热量或冷量。
冷热源地源热泵目前，地源热泵已成功利用地下水、江河湖水、水库水、海水、城市中水、工业尾水、坑道水等各类水资源以及土壤源作为水源热泵的冷热源：形式地源热泵水源/地源热泵有开式和闭式两种。
开式系统：是直接利用水源进行热量传递的热泵系统。
该系统需配备防砂堵，防结垢、水质净化等装置。
闭式系统：是在深埋于地下的封闭塑料管内，注入防冻液，通过换热器与水或土壤交换能量的封闭系统。
闭式系统不受地下水位、水质等因素影响。
地源热泵1、垂直埋管--深层土壤垂直埋管可获取地下深层土壤的热量。
垂直埋管通常安装在地下50-150米深处，一组或多组管与热泵机组相连，封闭的塑料管内的防冻液将热能传送给热泵，然后由热泵转化为建筑物所需的暖气和热水。
垂直埋管是地源热泵系统的主要方式，得到各个国家的政府部门大力支持。
2、水平埋管--大地表层在地下2米深处水平放置塑料管，塑料管内注满防冻的液体，并与热泵相连。
水平埋管占地面积大，土方开挖量大，而且地下换热器受地表气候变化的影响。
3、地表水江、河、湖、海的水以及深井水统称地表水。
地源热泵 基础知识
地源热泵基础知识一、地源热泵系统原理地源热泵是利用地下浅层地热资源的低品位能源，通过热泵技术获取可供空调使用的冷热水的空调系统。
地源热泵是一个广泛的概念，根据地热的利用方式，分为水源热泵和土壤源热泵。
二者不同之处是：水源热泵直接利用水作为热源，土壤源热泵需要通过换热器从土壤中获取能量。
地源热泵空调系统通常由地源热泵机组、地热能换热系统、建筑物内系统组成。
地源热泵机组与常用的水冷式冷水机组的工作原理基本相同，仅水源部分的温度有所差别。
此外，地源热泵冷热工况的转换，一般是通过机组以外管道阀门的切换来实现的。
地埋管换热器是地源热泵的重要组成部分。
垂直地埋管方式，是在垂直钻孔内埋置U型换热管道，然后由水平管将U型管并联成系统，水从管道内流过并与土壤换热。
垂直地埋管方式的主要特点是运行比较稳定和可靠。
还有一种是水平地埋管方式。
二、地源热泵系统工作原理地源热泵技术是利用浅层常温土壤或地下水的能量作为能源的新型热泵技术。
该技术可以同时供暖和制冷，并且能够提供生活热水。
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”。
地源热泵系统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，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。
地源热泵技术节能效果显著，消耗１ｋＷ的能量，用户可以得到４ｋＷ以上的热量或冷量。
它不向外界排放任何废气、废水、废渣，是一种的理想的“绿色技术”。
从能源角度来说，它是一种用之不尽的可再生能源。
三、地源热泵的分类及其各自特点地源热泵在国内也被称为地热泵。
根据利用地热源的种类和方式不同可以分为以下３类：土壤源热泵或称土壤耦合热泵（GCHP）、地下水热泵（GWHP）、地表水热泵（SWHP）。
（一）土壤源热泵土壤源热泵以大地作为热源和热汇，热泵的换热器埋于地下，与大地进行冷热交换。
地源热泵技术的概念和工作原理
第一章地源热泵技术的概念和工作原理第一节地源热泵技术概念地源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。
地源热泵机组工作原理就是在夏季，将建筑物中的热量转移到水源中，由于水源温度低于空气温度，所以可以高效地带走热量。
而冬季，则从水源中提取热量，通过热泵系统提升热量能级后送到建筑物中。
一般地源热泵消耗一份电能量，可得到4倍以上的热量或冷量，离心大型热泵可以达到5左右。
第二节地源热泵中央空调系统的组成及功能地源热泵供暖系统由地源能量采集系统、能量提升系统和能量释放系统三大部分组成。
⑴能量采集系统：通过能量采集系统将水源中所包含的能量（热量和冷量）采集出来，送至地源热泵机组加以利用。
它由水源水井、水源水抽取设备、水源水输送管道、水源水质处理设备和热交换设备构成。
⑵能量提升系统：通过能量提升系统将能量采集系统采集到的不可直接利用的低品位能量，转化成可直接利用的高品位能量。
它由压缩机完成并通过制冷剂封闭环路和各种控制阀门实现其功能。
⑶能量释放系统：通过能量释放系统将能量提升系统提升的能量传递到需要的场合。
它由热交换设备、供暖水循环设备和末端能量释放设备组成。
第三节地源热泵供暖（制冷）系统的工作原理◎冬季采暖工作原理：在供热模式下，高压高温制冷剂气体（R22、R134a等）从压缩机压出后进入冷凝器，同时向经过冷凝器的空调末端循环水中排放热量，末端循环水被加热后形成采暖热源。
而制冷剂冷却成高压液体，然后经热膨胀阀节流膨胀成低压液体进入蒸发器蒸发成低压蒸汽，蒸发过程中吸收水源水中的热量，制冷剂获得热量后变为饱和蒸汽又进入压缩机，压缩成高压气液体，如此循环不断的将水源水当中的热能提取出来形成热源。
地下水（水温在12-14℃左右）被吸收5℃-7℃的热量，降至5-7℃左右回灌地下，水在渗流过程中吸收地下土壤热量，温度又升至12℃，然后经过地下水流流走或再被抽取上来循环使用。
地源热泵的特点和基本形式
地源热泵的特点和基本形式地源热泵（区别于热泵热水器和太阳能热泵热水器）技术是一种利用浅层地热资源的既可供热又可制冷的高效节能的空调技术。
热泵的理论基础源于卡诺循环, 与制冷机相同, 是按照逆循环工作的。
由于全年地温波动小, 冬暖夏凉, 因此地热可分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源, 即冬季从土壤中采集热量, 提高温度后供给室内采暖；夏季从土壤中采集冷量, 把室内多余热量取出释放到地能中去。
地源热泵主要有以下几种形式：(1)地下水热泵：为开放系统。
该系统占地面积小, 非常经济。
它要求保证机组正常运行的稳定水源, 温度范围在7—21℃, 需要打井, 为保持地下水位需要注意回灌, 从而不破坏水资源。
(2)河湖水源热泵：为开式或闭式系统。
该系统投资小, 水系统能耗低, 可靠性高, 且运行费用低, 但盘管容易被破坏, 机组效率不稳。
(3)土壤热泵：为闭式系统。
垂直埋管系统占地面积小, 水系统耗电少, 但钻井费用高；水平埋管安装费用低, 但占地面积大, 水系统耗电大。
2 地源热泵伏于传统空调的特性2.1 在技术方面(1)传统的空调系统不论是水冷还是风冷, 由于它的换热器必须置于暴露的空气中, 因此会对建筑造型造成不好的影响, 破坏建筑的外观；而地源热泵把换热器埋于地下, 且远离主建筑物, 故不会对其造型产生影响。
(2)风冷换热器与水冷换热器的换热环境均为大气, 故不可避免地受到环境条件变化的影响, 会明显降低换热效率；而地源热泵换热器是和大地换热, 换热对象是1m以下的地层, 其初始温度大约等于年平均温度, 基本不受外界环境的影响。
这种温度特性使地源热泵比传统空调运行效率要高40％～60％。
(3)普通空调对环境的影响是很严重的, 它不仅对臭氧层造成严重的破坏和产生令人难以忍受的噪音, 还由于夏季将废热排入大气, 冬季吸收大气中的热量而使大气、住宅周围的环境更加恶劣；而地源热泵可以利用大地的蓄热能力, 把夏季多余的排入大地的热能在冬季取用, 把冬季多余的冷能在夏季取用, 以达到冬夏两季室内的供暖与供冷。
地源热泵技术
浅谈地源热泵技术【摘要】地源热泵是地热能源利用中最有发展前景的领域。
地源热泵也是直接利用地热资源的一个重要领域。
本文讨论了地源热泵技术的原理和优缺点、分析了地源热泵技术需要注意问题，并介绍了地源热泵技术的发展和应用用前景.【关键词】地源热泵；环保高效；发展趋势一、地源热泵技术的优点什么是地源热泵呢？地源热泵是通过外加电能实现能量从低温热源转移到高温热源，有效地利用浅层的地热资源的一种环保高效的空调系统。
在冬季，土壤中为高温热源，地源热泵技术把土壤中的热量提取出来，提高温度后可以用于采暖；在夏季，室内为高温热源，地源热泵技术把屋内的热量取出来释放到土壤中去，这样一取一放，可以常年能保证地下温度的均衡。
可以看出地源热泵（也称地热泵）正是利用地下的常温土壤和地下水温度相对稳定的特特点，通过深埋于建筑物地下的管路系统，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量交换的一种技术。
这种技术有以下优点：第一地源热泵技术是利用可再生能源的一项技术地源热泵是利用了土地的浅层的地能（一般小于400米）作为热源。
土地的浅层的地能属于低温位热能，而地表浅层更是一个无比巨大的太阳能吸收器，收集了约47%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。
而且地能不受区域，环境的等限制，面广而又无处不在，是取之不尽用之不竭的近乎无限的可再生能源。
第二地源热泵还属于高效节能的一项技术。
地能的温度在一年四季都是相对稳定，冬季是很好的热泵热源，夏天是很好的空调冷源。
这种温度的特性可以大大提高系统的运行效率，根据统计地源热泵比传统的技术节能30%-40%左右。
另外，还可以大幅度减少供热制冷空调的运行费用，因为地能的温度相对恒定特性，温差变化少可以使得热泵机组运行更稳定、安全从而保证了系统的高效性和经济性，据资料统计表明地源热泵比风冷热泵大约节能40%，比电采暖更是节能70%左右，比通常的燃气炉的效率要提高48%，它所需的制冷剂也比比一般热泵空调减少50%。
地源热泵专项施工技术【图】
地源热泵专项施工技术一、地源热泵系统室外工程施工技术（一）换热器埋管技术闭式地源热泵系统将换热器管埋于地下，埋管形式有水平埋管和竖直埋管两种。
本工程采用竖直埋管方法。
竖直埋管地源热泵系统占地面积小，受外界的影响极小，恒温效果好；施工完毕后，需要的维护费用极少，用电量也低，运行成本得到了大幅度降低。
1．竖直埋管换热器形式竖直埋管换热器根据埋设的方式不同大体可分为U型管形式，套管形式，单管形式。
本工程采用双U型换热管，U型管选用PE100 SDR11 P＝1.6MPaD32聚乙烯管。
要求U型管换热器的有效埋深在120m。
2．换热器的回路形式及其优缺点换热器的回路有串联和并联布置两种形式。
本工程选用双U型并联形式：优点是：①管径较小，管道费用较低；②抗冻剂用量较少；②安装费用较低。
缺点表现在：①一定要保证系统空气和废渣的排除：②在保证等长度环路下，每个并联路线之间流量要保持平衡。
3．换热器管路间距U型换热器的进出水管之间存在热交换的短路现象。
为了尽量减小钻孔与钻孔之间的热影响，应根据可利用土地面积及换热器效能确定两组埋管的间距。
本工程要求U型竖埋管钻孔的水平间距为4.5m，本工程要求换热器管需要长期埋于地下工作，因此根据设计要求使用PE100 SDR11 P=1.6MPaD32聚乙烯管。
（二）地下埋管换热器施工方法地下埋管换热器施工前应对埋管场地的工程地质状况和地质剖面图进行研究，特别应注意是否有地下管线，以确定钻机型式和调整埋管布局，根据管道平面布置图确定钻孔的具体位置和系统各管道的标高。
在主管沟末端要挖一个泥浆池，钻井过程中产生的泥浆可顺管沟流入泥浆池中沉积，可收集作为回填物之用。
1．钻孔钻孔是竖埋管换热器施工中最重要的工序。
为保证钻孔施工完成后于孔壁保持完整，如果施工区地层土质比较好，可以采用裸孔钻进；如果是砂层，孔壁容易坍塌，则必须下套管。
孔径的大小略大于U型管与灌浆管组件的尺寸为宜，根据设计要求钻机的钻头的直径需要在140mm—152mm之间，钻进深度可达到120m。
地源热泵技术
地源热泵技术介绍地源热泵技术是一种利用地下的热能来进行供暖、制冷和热水供应的环保能源系统。
它通过从地下的地热能源中提取热能，经过热泵的升温处理后，将热能传递到建筑物中，以供应温暖的空气或热水。
工作原理地源热泵技术的工作原理基于热泵循环系统。
首先，通过地下的地热能源，包括地下水、土壤或岩石，来提供热能。
使用一个地热井将地下的热能输送到地源热泵系统中。
地源热泵系统中的热泵通过循环制冷剂来将地下的热能吸收到蒸发器中。
然后，制冷剂在压缩机的作用下升温并变为高温高压气体。
高温高压气体通过换热器将热能传递给建筑物的供热系统，提供热水和供热。
而冷凝器中冷却的高温高压气体通过膨胀阀降温和膨胀后，变为低温低压气体，并被再次送入蒸发器中进行下一轮循环。
优势地源热泵技术相比传统供热方式具有许多优势：1.高效能源利用：地源热泵技术通过利用地下的热能，能够将一单位的电能转化为三到四单位的热能，相比传统热水锅炉等系统，能效更高。
2.环保节能：地源热泵技术利用地下的热能作为能源源，不需要燃烧燃料，减少了对化石燃料的依赖，有利于减少温室气体的排放。
3.稳定可靠：地下地热能源的温度相对稳定，不受外界气候的影响，使地源热泵系统的供热效果更加稳定可靠。
4.长期经济性：尽管地源热泵系统的初投资较高，但随着时间的推移，系统的高能效和低运行成本将使其在长期内具有更高的经济性。
5.多功能：地源热泵技术既可用于供热，也可用于制冷。
通过翻转制冷循环，地源热泵系统可以逆向工作，将建筑物内的热量排出以实现室内的制冷。
应用领域地源热泵技术广泛应用于以下领域：1.住宅用途：地源热泵技术在供暖、制冷和热水供应方面可以有效地满足住宅的需求。
2.商业建筑：地源热泵技术在商业建筑物中应用广泛，可以实现供暖、制冷和热水供应的集中管理。
3.工业用途：地源热泵技术也可以应用于工业领域，满足工业制造过程中的供热和制冷需求。
4.农业领域：地源热泵技术在温室、畜牧设施等农业领域也有应用，可以提供稳定的温度和湿度控制。
CIAT 地源热泵技术
Ground source heat pump
PE管材性能参数
特性（Property） 密度（Density） 融化流动指标（Melt flow index MFI） 屈服应力（Yield stress） 衰坏伸长（Elongation at break） 蠕变弯曲系数（Bend-creep modulus） (1min.) 冲击强度（Impact strength） 23 ℃ 40 ℃ 微晶融化范围（Crystallite melting range） 线性扩展系数（Coefficient of linear expansion） 热传导系数（Thermal conductivity） 表面热阻（Surface resistance） 表面粗糙度（Surface roughness Ra） 传统工作温度范围（Normal working temperature range） PE >0.93 g/m3 190/5 0.2-1.3g /10 min 22 N/mm2 测试速度 125mm/min >800% 测试速度 125mm/min 800 N/mm2 无失败 mJ/mm2 无失败 mJ/mm2 127-131 ℃ 0.20 mm/m ℃ At 20 ℃ 0.43 W/m ℃ >1013Ω Ra=0.007 -40 to 60 ℃
Material Properties of Polyethylene (PE) ——聚乙烯材料特性（PE） Material Properties of Polybutylene (PB) ——聚丁烯材料特性（PB） Material Properties of Polypropylene (PP) ——聚丙烯材料特性 （PP）
形式
土壤源热泵系统 户式中央空调系统 直燃机系统 VRV系统
地源热泵技术及其应用
地源热泵技术及其应用采用地源热泵技术，不但可以节省人力和财力，还可以达良好的节能、环保目的，它已经成为了人们日常生活一个非常重要的技术。
本文主要对地源热泵技术系统的分类进行了阐述了，并论述了地源热泵的结构和工作原理，同时以实例分析了地源热泵技术的具体应用。
标签：地源热泵技术;工作原理;应用引言：自上世纪90年代开始，地源热泵技术开始应用于国内的空调工程领域，作为当前重要的可再生能源。
地源热泵技术是一种清洁而高效节能的安全技术，可以减少对周围环境的影响，并取得良好的经济社会环境效益，具有广阔的发展前景，因此，我们一定要重视其技术的应用与发展。
1、地源热泵技术系统的分类1.1、地埋管地源热泵系统地埋管地源热泵系统是由传热介质通过竖直或水平土壤换热器与岩土体进行热交换的地源热泵系统，也称为地耦合系统。
近年来，地下埋管换热器类型、土壤换热器传热分析、土壤热物性参数有效性测试及施工工艺称为地埋管热泵系统的热点研究内容。
1.2、地表水地源热泵系统地表水换热系统分为两种：开式地表水换热系统和闭式地表水换热系统。
开式地表水换热系统主要是在地表水在循环泵的驱动下，处理后直接流经水源热泵机组或通过中间换热器进行热交换的系统。
闭式地表水换热系统是将封闭的换热盘管按照特定的排列方法放入具有一定深度的地表水体中，传热介质通过换热管管壁与地表水进行热交换的系统。
1.3、地下水地源热泵系统地下水源热泵系统是主要是选用地下水作为热源，同时运用热泵技术，在输入较少的高位电能后，使冷热量转移，进而向使用对象供热或供冷。
一般情况下，在地下水资源比较丰富的地方适合用地下水源热泵系统，但是一定要得到当地资源管理部门允许，才能进行地下水开采利用。
1.4、复合式地源热泵系统对于冷热负荷差别比较大，或者单纯利用地源热泵系统不能满足冷负荷或热负荷需求时，经技术经济分析合理时，可采用复合式地源热泵系统。
其研究热点主要集中在地源热泵复合系统可行性研究，地源热泵复合系统经济性分析研究，地源热泵复合系统运行特性实验研究和数值模拟，复合式地源热泵系统运行策略研究以及新型的复合式地源热泵系统开发等。
地源热泵运行原理
地源热泵运行原理
地源热泵是一种利用地热能作为热源或热沉的可再生能源利用系统。
它利用了地下数米处地温相对恒定的特性,通过与地面热量交换获取或释放热量,从而实现供暖或制冷。
地源热泵系统主要由三部分组成:地埋管loop、热泵机组和室内末端设备。
它的工作原理可以简单概括为:
1. 供暖模式:
- 通过循环泵将水/工质循环至地埋管loop中,吸收地下浅层持续释放的热量。
- 工质在地下升温后,进入热泵机组的蒸发器中,使制冷剂吸收热量并气化。
- 气态制冷剂经过压缩机压缩后,温度进一步升高,进入冷凝器释放热量。
- 冷凝器中的高温热量经换热后被室内末端设备(如风机盘管、地热辐射等)利用,对室内空间进行供暖。
2. 制冷模式:
- 地源热泵系统运行过程与供暖相反,通过室内末端设备吸收室内热量。
- 制冷剂吸收室内热量后在压缩机做功升温,然后在冷凝器中将热量释放至地下。
- 工质在地下低温后重新循环吸收热量,形成闭环循环。
地源热泵通过与地面温差的热交换利用地热资源,在供暖季节从地下吸收热量,在制冷季节将热量释放至地下。
由于利用的是地热这种可再生能源,对环境污染小,且运行费用低廉,被认为是一种高效节能的空调供热方式。
整理地源热泵技术
地源热泵技术是一种无污染、可再生的新能源技术。
地源热泵是热泵技术应用的一个新的分支，其节能和优越的环保性能，近年来正在得到广泛的应用，同时受到国家政府的大力支持。
地源热泵技术有效的利用了土壤的良好蓄热及蓄冷特性进行的热力学逆循环的一种工程应用技术。
在夏季供冷时，地源热泵技术利用地下环境温度较低的特点，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。
通过冷媒/空气热交换器内冷媒的蒸发将室内空气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媒/水热交换器内冷媒的冷凝，由循环水路将冷媒中所携带的热量吸收，最终通过室外地能换热系统转移至地下水或土壤里。
在室内热量通过室内采暖空调末端系统、水源热泵机组系统和室外地能换热系统不断转移至地下的过程中，通过冷媒-空气热交换器，以冷风的形式为房供冷。
地源热泵与冷凝器直接与空气环境进行热交换的普通空调器制冷相比，有一定的节能效果。
在冬季供热时，地源热泵系统通过埋藏在地下的管道将储存在地下的热能通过传热介质吸收，作为逆循环中的低温热源，通过输入少量的高位电能使热泵压缩机完成逆循环，并向用户提供高品位的热能。
地源热泵系统在运行工作过程中除驱动热泵的动力外，无需其他热源或动力，而驱动热泵的动力主要是电能。
因此，如不考虑电能的来源和对环境污染，地源热泵技术是城市供热及供冷的一种清洁能源技术，它不需要建立一般城市供热所需的锅炉房，也不存在燃料燃烧而带来的城市环境污染问题，而且可以实现冷热联供。
另外，地源热泵技术在实际应用中，对于一些客观条件受限制而无法采用其他供热、供冷方式的场所（如高速公路收费站、人员设备相对较少的科考站、边防哨所），地源热泵技术的应用则更体现出其特有的优越性。
地源热泵技术是一种利用地下浅层地热资源进行供热、供冷的新型节能技术。
由于其热源温度比较高，全年稳定，不随外界环境温度的变化而变化，所以不管是冬季供暖，还是夏季制冷，地源热泵的能效比都要比其他热源形式的热泵高出许多。
地源热泵工程技术规范
人员培训与交底
对施工人员进行技术培训和 安全交底，确保施工人员熟 悉施工工艺、操作规程和安 全规范。
施工工艺流程
钻孔施工
根据设计要求，钻取一定数量的钻孔，用于 安装地源热泵系统的地下换热器。
管道连接
将地源热泵系统的管道与地下换热器连接起 来，形成完整的循环系统。
换热器安装
将地源热泵系统的地下换热器安装在钻孔中 ，并进行密封和固定。
热交换原理
地源热泵系统中的热交换器，如 地下埋管、冷却塔和蒸发器等， 通过与周围环境进行热量交换， 实现冷热量的转移。
控制系统原理
地源热泵系统通过控制系统对各 部件进行协调控制，确保系统的 稳定运行和高效节能。
技术特点
节能高效
地源热泵系统利用浅层地热资源，相比 传统空调系统可节能30%以上。
适用范围广
热泵机组
地源热泵系统的核心部件，包括制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀等。
地下换热器
用于与地下土壤进行热交换的部件，包括垂直或水平埋管、地下水井等。
循环泵
用于驱动循环水在系统中流动的部件。
控制部件
包括控制系统和各种传感器，用于监测和控制系统的运行状态。
系统优化与改进
优化地下换热器设计
根据地质条件和系统需求，优化地下换热器的设 计，提高换热效率。
于分析和故障排查。
节能管理
03
根据实际情况，合理调整系统运行参数，降低能耗，提高能效
。
系统维护保养
定期检查
定期对系统进行全面检查，包括管道、阀门、换 热器等关键部件。
清洗保养
定期对系统进行清洗保养，清除积垢和杂质，保 持系统高效运行。
更换磨损件
及时更换磨损严重的部件，避免系统性能下降和 故障发生。
地源热泵技术手册
地源热泵技术手册地源热泵技术是一种利用地下储存的热量来进行空调和供暖的环保能源技术。
它通过循环利用地下的热能，实现了能源的高效利用和减少对传统能源的依赖。
本手册将详细介绍地源热泵技术的原理、构成及安装注意事项。
一、地源热泵技术原理地源热泵技术的核心原理是利用地下储存的热能，通过地源热泵系统将其转换成可供室内空调和供暖使用的热能。
地下的热能是由太阳能和地心热产生的，在地壳深层储存的热量非常丰富。
地源热泵系统通过地下热交换器，将地下的热能吸收到室内热泵中，再通过室内热泵的热交换器释放到室内。
冷却时，室内热泵将室内热能吸收到热泵系统中，通过热交换器释放到地下。
通过这种方式，实现了在夏季制冷和冬季供暖的目的。
二、地源热泵技术构成地源热泵技术主要由地下热交换器、室内热泵机组和室内分布系统三部分组成。
1. 地下热交换器地下热交换器是地源热泵系统的关键组成部分。
它通常包括水井、地埋管和地下水源热泵三种形式。
水井式地下热交换器是将水泵打入地下深处的地下水层，利用地下水的温度差异来传递热量。
地埋管式地下热交换器是将地下管道埋入地下，通过地下土壤的传导热来传递热量。
地下水源热泵则是将水泵连通地下水体系，通过地下水的循环流动来传递热量。
2. 室内热泵机组室内热泵机组是地源热泵系统的另一个重要组成部分。
它包括蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置等几个关键部件。
蒸发器是地源热泵系统中的热交换器，它负责将地下的热能吸收到系统中。
压缩机将吸入的低温低压气体压缩成高温高压气体，并将其释放到冷凝器中。
冷凝器则将压缩机排出的高温高压气体中的热量释放到室内。
节流装置负责调节制冷剂的流量，控制系统的供暖或者制冷效果。
3. 室内分布系统室内分布系统包括散热器、供暖设备和冷却设备等元件。
散热器可以采用地板辐射、壁挂散热器或者是地暖等形式，将热能释放到室内进行供暖。
供暖设备可以是暖气片、地暖或者是风扇盘管等形式。
冷却设备通常包括室内电风扇冷却器或者是空调设备。
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地源热泵地源热泵的利用是国土资源部大力推广的一种新型环保、节能技术，具有再生、清洁、安全、高效的特点。
地源热泵系统的利用分地埋管地热源系统、地下水地热源系统和地表水地热源系统。
1.地埋管地热源系统，不受水源条件的制约，利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力,冬季地源把热量从地下土壤中转移到建筑物内,夏季再把地下的冷量转移到建筑物内,一个年度形成一个冷热循环.是最具有发展前景的一种形式。
但对于该项技术的使用，受限制较多（需要当地土地资源部门对当地土地资源的评估、批准），而且其初步的投资较高。
2.地表水地热源系统，即污水源热源系统。
城市污水来源广泛，汇流面积大，污水原水流量具有小时变化规律明确、日流量相对稳定、随着城市规模的扩大而呈逐年递增的趋势。
利用污水热泵空调系统不仅可以使污水资源化，更是改善我国供暖以煤为主的能源消费结构现状的有效途径。
城市污水有三种形式：原生污水、二级再生水和中水。
原生污水是指未经过任何物理手段处理的污水。
运用原生污水源热泵空调系统相比于二级再生水和中水热泵空调系统的初投资及运行费用低。
城市污水温度变化幅度较小，与环境温度相比，表现为冬暖夏凉，污水温度在冬季通常为13℃~17℃，在夏季为22℃~25℃与河水及空气相比较，城市污水在温度在冬季最高、夏季最低，全年波动最小。
污水的温度在城市可以利用的热能中是最多的。
而且在能量消费密度越高的城市中其蕴藏的热量也越大。
虽然污水的热赋存量很大，却不适用于产生动力，仅适用于50℃一下的低温用户。
由于城市污水具有比较稳定的流量和适宜的温度，污水源热泵系统能够高效稳定、安全可靠的运行，可使夏季室温保持在21℃~26℃，冬季可达18℃~24℃.城市污水热源泵，容易安装。
一套设备可以实现夏季供冷、冬季供热，设备利用率高，总投资额为传统空调的60%。
该技术已在北京、秦皇岛、哈尔滨等地开始运用。
下面是污水热源泵系统原理图：但该项技术对于污水的需求量非常大，受水资源的限制。
3. 地下水热源系统（水源热泵）常常被人们赞誉为“绿色空调”。
水源热泵就是以地下水作为冷热"源体"，在冬季利用热泵吸收其热量向建筑物供暖，在夏季热泵将吸收到的热量向其排放、实现对建筑物供冷。
传统的暖通空调系统需要很多辅助系统或设备来完成一个完整的暖通空调功能，如冷却塔。
而水源热泵系统只是通过与地下水的热交换来完成制冷或制热的效果。
只应用一个硬件系统，通过在不同季节进行冷凝器和蒸发器的转换，就可以完成制冷与制热功能的转换。
该向技术已在我市部分楼盘开始使用。
在我市东郊“东尚小区”内水源热泵的运行成本用为22元/m2.每年左右，物业收取业主26元/m2。
使业主室内温度可以保持在夏季25+2℃、冬季18+2℃.该小区，此系统的投资费用为230元/M2，但是免去了地辐热与采暖系统，二者取差价为不到一百元/ M2，即就是说该系统的应用投资成本比原采暖方式的投资成本每平方米增加不到一百元，就可以既采暖又制冷。
*下面是位于我市北郊常青一路的航天常青园小区水源热泵中央空调系统方案：航天常青园小区水源热泵中央空调系统方案一、空调方案：1.1项目建筑的基本介绍：地上建筑面积为：39987m2，建筑功能为：住宅，建筑类型：为两栋高层建筑（18层），四栋多层建筑（6层），部分商业建筑（面积为517.94）。
1.2中央空调方案：为了节能拟采用清华同方水源热泵中央空调系统。
水源热泵中央空调系统的原理：水源热泵中央空调系统夏季工作时：地下水由潜水泵抽上来经过水源中央空调机组，在回灌到到地下。
在这一过程中地下水源温度升高了7~10℃。
而空调侧循环水，由用户末端设备回来的12℃的水，经过机组水源中央空调机组制备成7℃的冷冻水送到用户末端设备进行制冷。
水源热泵中央空调系统冬季工作时：地下水由潜水泵抽上来经过水源中央空调机组，在回灌到到地下。
在这一过程中地下水源温度降低了7~10℃。
而空调侧循环水，由用户末端设备回来的40℃的水，经过机组水源中央空调机组制备成50℃的热水送到用户末端设备进行制热采暖。
无论是夏季制冷，还是冬季采暖，均可以用水源热泵中央空调一套系统完成。
省去了用户建了制冷机房又要建锅炉房（换热站）的麻烦。
下图为整个水源热泵的系统图：对于住宅的夏季制冷、冬季采暖，均可由上图中的同一套系统可以完成，不需要另行投资。
1.3本项目空调设计方案：1.3.1设计参数1.设计依据：a、甲方提供的相关数据。
b、《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）c、《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》d、《全国民用建筑工程技术措施暖通空调、动力》e、《空气调节设计手册》（第二版）f、其它国家有关规定及规范。
2.室外设计参数：季节大气压室外空调日平均温度室外空调计算温度室外平均湿球温度室外平均风速夏季959.2hpa 29.7℃34.2℃26℃ 2.0m/s冬季978.7hpa -8℃67%（室外相对湿度）3.室内设计参数：住宅设计温度为：夏季25+2℃，冬季18+2℃办公楼设计温度：夏季26+2℃，冬季18+2℃4.建筑冷热负荷计算：建筑冷负荷按照每平方米85w计算，整个建筑39987m2，空调同时使用系数为0.6，所以整个小区主机冷负荷为2040kw。
建筑热负荷按照每平米65w计算，整个建筑39987m2，空调同时使用系数为0.8，所以整个小区建筑热负荷为2080kw。
1.3.2设备选型按照本项目空调主机冷热负荷的概算，可选择由清华同方生产的SGHP1500A和SGHP1080A各一台，共两台主机，为小区夏季提供冷源，冬季提供热源。
另外，可选择一台由清华同方生产的HGHP440为小区417户提供生活热水。
机组型号运行工况冷冻水冷却水制冷（热）量（kw）输入功率（kw）初温（℃）终温（℃）水量（t/h）初温（℃）终温（℃）水量（t/h）SGHP1080A 制冷12 7 151 27.5 38 83 880 188 制热 11.8 4 83 40 50 151 1075 258SGHP1500A制冷12 7 217 18 27.5 140 1262 248制热18 11.8 140 40 50 217 1460 345 HGHP440 制热11.8 4 44 40 50 40 458 108 1.3.3水源井的确定：系统所需的水源水量为140m3/h，按照每口井出水量为70m3/h（暂估），回灌量为：30 m3/h（暂估）计算，系统所需水源井7口。
其中2口为抽水井，5口为回灌井。
（具体水井数量要在工程所在地，先打实验井，再根据实验井的具体情况确定。
）1.3.4空调机房主要设备表：序号设备名称设备型号设备参数数量单位备注1 水源热泵机组SGHP1080A QR =1075kw；QL=880kw； 1 台2 水源热泵机组SGHP1500A QR =1460kw；QL=1262kw；1 台3 高温型水源热泵机组HGHP440 QR=458kw 1 台4 循环泵DFG200/400（II）B/4/45G=246m3/h；H=38.5m3台两用一备5 除砂器G=160m3/h；1台6 电子水处理仪DN300 1 台7 电子水处理仪DN200 1 台8 电子水处理仪DN125 1 台9 热水循环泵DFG80/125/2/5.5 2 台两用一备10 玻璃钢水箱40m3 1 台11 分水器DN500 1 台12 集水器DN500 1 台备注：整个空调系统定压，采用在最高建筑上设置膨胀水箱（1.2m3）进行定压。
1.4空调系统初投资概算1.空调机房投资概算：序号设备名称设备型号单价（万元）数量总价（万元）备注1 水源热泵机组 SGHP1080A 85 1 852 水源热泵机组 SGHP1500A 105 1 1103水源热泵机组HGHP440 40 1604 工程安装费50 含附件总计305此表为机房内主要设备及安装费用，不包括打井及室外管线安装费用以及末端系统工程费用。
3.水源井系统投资概算单位：万元序号名称单位数量单价小计备注1 成井费米7 1100元/米115.5万深150米,7口2配套设备费单口井3万元单井包括井室、井管、水泵、仪表、电缆等合计136.5万元4.室外管网系统投资概算单位：万元名称长度(米) 单价小计备注室外管网2000 350 70万元暂估平均DN200 合计70万元5.室内空调末端投资概算名称空调面积（m2）单价（元/m2）小计（万元）备注办公楼空调末端工程39987 105 419.86 风机盘管空调系统2.1.7价格汇总表（暂估）序号分项报价总价（万元）备注1 空调主机房系统投资估算3052 水源水系统136.5 7井深150m，3 室外管网系统70 室外管线长度20004 室内系统419.86 风机盘管空调系统5 合计931.36说明：报价内未包含电气的报价。
1.5中央空调的运行费用：1.按照空调系统冬季运行120天，夏季运行90天，每天运行16小时计算，2.电价按照0.6元/kwh计算。
3.运行费用计算表（估算）设备名称运行季节设备总功率（kw）运行时间（天）时间百分数负荷百分数用电量（kwh）总用电量（kwh）运行费用（元）水源热泵冬季603 12010 90 104198.4694656 416793.640 65 301017.650 50 289440夏季436 9010 90 56505.6276249.6 165749.7640 50 12556850 30 94176水泵冬季200 120 90 90 349920 349920 209952 夏季200 90 90 90 262440 262440 157464冬季总运行费用（万元）58.25 单位面积运行费用（元/m2）14.57 夏季总运行费用（万元）32.32 单位面积运行费用（元/m2）8.08 全年总运行费用（万元）90.58 单位面积运行费用（元/m2）22.65热水系统的加热自来水的运行费用：平均电费：0.6元/kwh设备小时用电量：30kw+5.5kw+108kw＝143.5kw每小时用电费用：143.5kw×0.6 元/kwh＝86.1元/h每小时供50度生活热水量：458kw×0.86/45＝8.75m3 /h加热费：86.1元/8.75 m3＝9.84元/ m32.常规采暖空调方案投资运行费用：2.1冬季采暖采用小区燃气锅炉，夏季制冷采用家用分体式空调2.1.1系统投资费用40000m2的住宅冬季采用燃气锅炉房，室内采用地板采暖，夏季采用分体式空调进行制冷：序号 投资项目 投资费用（万元）投资说明1 天然气入网费用 30 燃气锅炉容量为5蒸吨，每吨天然气入网费为6.0万2 锅炉机房 150 燃气锅炉房系统、水泵系统、生活热水系统3 外网费用 45 1500m ，费用：300元/m 2 5 室内末端系统 260 采用地板采暖65/m 2 6 夏季分体式空调投资420 采用分体式空调105/m 2 7投资总计9054000m 2住宅冷暖解决方案2.1.2 40000m 2的住宅冬季采用市政热网，夏季采用分体式空调系统，运行费用如下：1.按照空调系统冬季运行120天，夏季运行90天，每天运行15小时计算，2.电价按照0.6元/kwh 计算。