广西民族大学相思湖学院地源热泵空调系统原理与管理分析
地源热泵冷热源交换供热制冷的运行原理
地源热泵冷热源交换供热制冷的运行原理地源热泵冷热源交换供热制冷的运行原理2010-07-27 13:37:56 中国压缩机网内容摘要:地源热泵是利用水与地能(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"。
具有高效节能、经济环保、安全可靠、可自动运行等优点。
1.热泵的定义及原理在我国《暖通空调术语标准(GB50155-92)》中,对“热泵”的解释是“能实现蒸发器和冷凝器功能转换的制冷机”;在《新国际制冷词典(NewInternationalDictionaryofRefrigeration)》中,对“热泵”的解释是“以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统”。
可见,热泵在本质上是与制冷机相同的,只是运行工况不同。
其工作原理是,由电能驱动压缩机,使工质(如R22)循环运动反复发生物理相变过程,分别在蒸发器中气化吸热、在冷凝器中液化放热,使热量不断得到交换传递,并通过阀门切换使机组实现制热(或制冷)功能。
在此过程中,热泵的压缩机需要一定量的高位电能驱动,其蒸发器吸收的是低位热能,但热泵输出的热量是可利用的高位热能,在数量上是其所消耗的高位热能和所吸收低位热能的总和。
热泵输出功率与输入功率之比称为热泵性能系数,即COP值(CoefficientofPerformance)。
2.地(水)源热泵机组的工作原理是利用水与地能(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”。
具有高效节能、经济环保、安全可靠、可自动运行等优点。
3地源热泵同空气源热泵相比,有什么优点地源热泵同空气源热泵相比,有许多优点:(1)全年温度波动小。
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地热能进行热能转换的设备,它能够提供供暖、制冷和热水等多种功能。
地源热泵系统由地热能采集装置、热泵机组、热水储存装置和供暖/制冷系统等组成。
地源热泵的工作原理如下:1. 地热能采集装置地热能采集装置通常是埋设在地下的地源换热器,它利用地下土壤或地下水中的地热能来进行热能转换。
地源换热器一般采用水平或垂直埋管的形式,通过与地下的热交换来采集地热能。
2. 热泵机组热泵机组是地源热泵系统的核心部分,它由压缩机、膨胀阀、蒸发器和冷凝器等组成。
热泵机组通过循环工质的压缩和膨胀过程,实现热能的转换。
- 压缩机:压缩机将低温低压的工质吸入,经过压缩提高温度和压力,使其变为高温高压的工质。
- 膨胀阀:膨胀阀控制工质的流量和压力,使其进入蒸发器。
- 蒸发器:蒸发器是热泵机组中的热交换器,它与地热能采集装置中的地源换热器相连接。
工质在蒸发器中吸收地热能,从而实现制冷或供暖。
- 冷凝器:冷凝器也是热泵机组中的热交换器,它与供暖/制冷系统相连接。
工质在冷凝器中释放热能,从而实现制冷或供暖。
3. 热水储存装置热水储存装置用于储存地源热泵系统产生的热水,以满足供暖、热水等需要。
热水储存装置通常包括水箱、热交换器和控制系统等。
4. 供暖/制冷系统供暖/制冷系统是地源热泵系统的最终输出部分,它将热水或冷水通过管道输送到建筑物内,实现供暖或制冷。
供暖/制冷系统通常包括辐射采暖、空调系统等。
总结:地源热泵通过地热能采集装置采集地下的地热能,经过热泵机组的热能转换,最终通过供暖/制冷系统将热能传递到建筑物内,实现供暖、制冷和热水等功能。
地源热泵系统具有高效、环保、节能等优点,可以有效降低能耗和碳排放,是一种可持续发展的能源利用方式。
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空调和供暖的高效能设备。
它利用地下的稳定温度来进行热交换,从而实现能源的高效利用。
地源热泵可以根据其工作原理和应用方式进行分类。
一、地源热泵的工作原理地源热泵的工作原理基于热力学的基本原理,主要包括以下几个步骤:1. 热能吸收:地下的稳定温度比地表温度更高或者更低,地源热泵通过埋设在地下的地源换热器,吸收地下的热能或者冷能。
2. 热能传递:地源换热器中的工质(通常为水或者冷媒)与地下的热能进行热交换,吸收地下的热能或者释放冷能。
3. 热能转换:地源热泵中的压缩机将低温的热能转换为高温的热能,实现热能的升温。
4. 热能释放:热能经过热泵系统的传输和分配,用于供暖或者空调。
二、地源热泵的分类根据地源热泵的工作方式和应用范围,可以将其分为以下几类:1. 地源热泵供暖系统:这种系统主要用于供暖,通过地下的热能进行加热。
在冬季,地源热泵系统将地下的热能吸收到室内,提供舒适的供暖效果。
2. 地源热泵空调系统:这种系统主要用于空调,通过地下的冷能进行制冷。
在夏季,地源热泵系统将室内的热能释放到地下,实现室内的制冷效果。
3. 地源热泵热水系统:这种系统主要用于供应热水,通过地下的热能进行加热。
地源热泵热水系统可以实现高效的热水供应,节约能源和运行成本。
4. 地源热泵辅助系统:这种系统主要用于辅助其他能源设备的运行,例如太阳能热水系统。
地源热泵可以与其他能源设备结合使用,提高能源利用效率。
5. 地源热泵工业应用:地源热泵不仅可以用于民用建造,还可以应用于工业领域。
例如,地源热泵可以用于制药、食品加工、冷库等工业设备的供热或者制冷。
总结:地源热泵是一种利用地下热能进行空调和供暖的高效能设备。
它通过热能吸收、热能传递、热能转换和热能释放等步骤,实现地下热能的利用。
根据其工作原理和应用方式,地源热泵可以分为供暖系统、空调系统、热水系统、辅助系统和工业应用等不同类型。
地源热泵的应用可以提高能源利用效率,减少对传统能源的依赖,具有环保和节能的优势。
空气能热泵和地源热泵在校园热水系统的应用分析
空气能热泵和地源热泵在校园热水系统的应用分析摘要:以广西建设职业技术学院新校区学生宿舍楼洗浴热水系统为例,对空气能热泵和地源热泵两种方案的经济性进行分析比较。
结果表明,空气能热泵对于该学校新校区学生宿舍热水系统更具有经济优势。
关键词:空气能热泵地源热泵经济性一、工程概况广西建设职业技术学院新校区位于广西南宁相思湖新区,学校新校区学生规模12000人,宿舍楼共15栋,为6层建筑,学生宿舍楼需要建设洗浴热水系统为学生、职工提供洗浴热水。
这些人员空闲时间具有很大的随意性,且学生属低消费阶层,难以支付像校外浴池一样的洗浴价格[1]。
二、方案经济性分析1 空气能热泵热水系统方案空气能热泵的加热水温一般在60℃,可以满足学生沐浴要求;它的使用范围是-5℃~43℃,一年四季全天候使用,不受阴、雨、雪等恶劣天气和冬季夜晚的影响,而南宁地区最低温度在-5℃以上,最高温度在43以下℃,所以空气能热泵十分适合该地区使用。
故可把空气能热泵作为热水系统方案之一。
2 地源热泵热水系统方案地源热泵机组运行时,热效率较高,充分利用电能,环保效益显著。
它可制备温度为80℃的热水,能满足学生宿舍使用热水的温度要求,因此,也将地源热泵作为热水系统方案之一。
3 经济性分析3.1 运行费用计算(1)每人每天热水用量取30L,人数为12000人,计算出每月热水用量,再根据南宁地区每月自来水平均温度,通过公式W=Cm△T计算出每月所需总热量,其中C为水的比热容,取4.186kJ/(kg·℃);m为用水量,kg;△T为加热温差,加热温度取50℃,初始温度为月平均自来水温度。
计算结果。
由表1可知全年所需总热量为14.38×106 MJ,理论热值为3.6 MJ/kWh,空气能热泵热效率取3[2],则实际热值10.8 MJ/kWh,电费取0.6元/kWh,则全年所需电费为14.38×106×0.6/10.8=79.9万元;地源热泵热效率取3.5,则实际热值12.6 MJ/kWh,电费取0.6元/kWh,则全年所需电费为14.38×106×0.6/12.6=68.5万元。
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环保节能设备。
它利用地下的恒定温度来提供冷热能,从而实现室内温度的调节。
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换热器、热泵主机、室内机组和管道系统组成。
地下换热器是地源热泵系统的核心部件,通常采用埋设在地下的地板辐射管道或地下水井。
地下换热器通过与地下介质接触,利用地下恒定的温度传递热量。
热泵主机是地源热泵系统的能量转换装置,它包括压缩机、膨胀阀、冷凝器和蒸发器等组件。
热泵主机通过循环工质的循环,将地下换热器中吸收的低温热量提升至高温,然后通过室内机组将热量释放到室内环境。
室内机组负责将热泵主机产生的热量传递给室内空气或者地板辐射系统,实现室内温度的调节。
管道系统则负责将热泵主机和室内机组之间的热量传递介质连接起来,确保热量的传递效率。
2. 地源热泵的工作过程地源热泵的工作过程可以分为制冷和供暖两种模式。
制冷模式下,热泵主机通过压缩机将低温低压的制冷剂吸入,然后将其压缩成高温高压的制冷剂。
高温高压的制冷剂通过冷凝器与室内机组中的空气或者地板辐射系统中的水接触,释放热量。
同时,制冷剂在冷凝器中变成高温高压的气体,然后通过膨胀阀进入蒸发器。
在蒸发器中,制冷剂吸收室内的热量,使室内温度降低。
最后,制冷剂再次被压缩机吸入,循环往复。
供暖模式下,热泵主机通过压缩机将低温低压的制热剂吸入,然后将其压缩成高温高压的制热剂。
高温高压的制热剂通过冷凝器与室内机组中的空气或者地板辐射系统中的水接触,释放热量。
同时,制热剂在冷凝器中变成高温高压的气体,然后通过膨胀阀进入蒸发器。
在蒸发器中,制热剂吸收地下换热器中的热量,使室内温度升高。
最后,制热剂再次被压缩机吸入,循环往复。
3. 地源热泵的优势地源热泵具有以下几个优势:3.1 高效节能:地源热泵利用地下恒定的温度进行热量传递,相比传统的供暖和空调系统,能耗更低,节能效果更好。
广西某大学校区湖水地源热泵系统设计
广西某大学校区湖水地源热泵系统设计
梁伟众
【期刊名称】《红水河》
【年(卷),期】2014(000)006
【摘要】∶论文从基本数据、总平规划、节能分析、水环境评估、湖水处理方案、热水系统、运行控制系统等方面对广西某大学新校区湖水地源热泵系统的设计进行了全面深入的介绍。
%The paper makes a detailed introduction to the design of lake-water source heat pump for a university campus in Guangxi from the aspects of basic design data, general layout, energy saving analysis, water environmental assessment, water treatment scheme, hot water system and running control system etc.
【总页数】5页(P26-30)
【作者】梁伟众
【作者单位】广西电力工业勘察设计研究院,广西南宁 530023
【正文语种】中文
【中图分类】TU83
【相关文献】
1.北京市某大学混合式地源热泵系统设计 [J], 张杰;程玉金
2.高校地源热泵空调及生活热水系统设计浅析——以柳州医学高等专科学校新校区为例 [J], 刘国成;陈捷
3.关于广州某大学新校区市政生活及消防给水系统设计的探讨 [J], 黎志福
4.某大学新校区消防系统设计探讨 [J], 方火明
5.福州大学新校区山北行政楼湖水源热泵空调系统设计 [J], 郭宇;张毅;陈祖铭;关军;杨建坤
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
地源热泵的工作原理
地源热泵的工作原理地源热泵,也被称为地热热泵或地暖热水器,是一种利用地下稳定的温度为环境提供供热、供冷和热水的能源系统。
其工作原理基于地壳深层的地热能,利用地下温度的稳定性来实现能量的转换。
地源热泵系统由地源热泵单元和建筑物内部系统组成。
地源热泵单元主要包括地热采集装置、热泵机组和储配水器。
地热采集装置作为热交换器,负责将地下的热能转移到热泵机组。
热泵机组则是核心部件,其内部包含压缩机、膨胀阀、蒸发器和冷凝器等部件,通过循环工质的相变来实现热能的传递。
储配水器则用于储存和分配供热、供冷和热水。
1. 地热采集:地源热泵首先通过地热采集装置(地热井或水井)将地下的热能吸收到封闭的循环工质中。
在夏季,系统从地下吸取地壳的冷热能,而在冬季,则从地下提取地壳的地热能。
2. 蒸发换热:经过地热采集后,循环工质进入蒸发器,通过与管道中循环的适当介质(如水或制冷剂)进行热量交换。
在这个过程中,循环工质从液态转为气态,吸收外界环境的热量,并将适当介质(如水)加热。
3. 压缩升温:气态循环工质经过蒸发换热后,进入压缩机。
在压缩机中,工质被压缩,并随着压缩的增加而温度升高。
这一过程需要消耗外部电力来提供压缩能量。
4. 冷凝换热:被压缩的气态工质离开压缩机后,通过冷凝器进行换热。
在冷凝器中,工质释放出热量,温度降低,并恢复为液态。
这个时候,通过冷凝器传递出去的热量可被用于供暖或热水供应。
5. 膨胀减温:液态循环工质通过膨胀阀进入蒸发器,压力降低,温度也随之降低。
这个过程导致循环工质从液态转变为气态,为下一个循环和吸热过程做准备。
地源热泵系统通过上述的工作流程,将地下的热能转化为可用于地板辐射供暖或家庭用水供应的热能。
由于地下温度的稳定性,地源热泵具有高效节能的特点,比传统的暖气系统和燃气热水器更节能环保。
同时,地源热泵还可以实现夏季的空调制冷功能,为建筑物提供全年舒适的室内环境。
总结起来,地源热泵通过利用地下稳定的温度差异,实现热能的转换,从而为建筑物提供环境供暖、制冷和热水等功能。
广西某大学校区湖水地源热泵系统设计
的舒适性空调 , 夏季制冷 , 冬季供暖 ; 学生宿舍 冬夏 季 生活热 水 , 每天定 时段供 水 。 因校区的全部设计早前 已全部完成 , 大部 分建 筑物已经竣工或已经在建 , 地源热泵系统设计 为修 改设计 , 原校区总平未规划有室外热水管网 , 图书馆 原设 计 为 水 环 热 泵空 调 系 统 , 7 - 1和 7 - 2食 堂 未 设
能减排 、 节省初投资、 降低运行费用的 目的。 本 文主 要介绍 项 目的湖水 热泵 制冷 制热 系统设 计, 建筑物内的空调 、 热水末端系统按常规设计 , 本
文不再论 述 。
流, 不排人湖区内, 湖水流动性差 , 中度富营养 , 菌类 藻类及 水 面漂浮 物较 多 , 水 体透 明度 小 , 由于湖水 的
给设计 施 工增加 了难 度 。
馆、 行 政办公 楼 、 体 育馆 、 教学 楼 、 学生宿 舍及食 堂 等 总建 筑 面积约 2 7万 m 。原 设计 图书馆 为水 环 空调
广西南宁为夏热冬暖地 区,室外气象详见相关 设计规范 , 按G B 5 0 3 6 6 — 2 0 0 5 ( 地源热泵 系统工程设 计规范》 、 D B 4 5 / T 5 8 6 — 2 0 0 9广西壮族 自治 区 《 地源 热泵系统工程设计规范》 要求 , 建设方提供了校 区基 本 的水文 地质参 数 。
收稿 日期:2 0 1 4 — 0 7 — 0 8
作者简介: 梁伟众 ( 1 9 6 5 - ) , 男, 广西 南宁人 , 高级 工程 师, 学士, 主要从事水电站、 民用建筑暖通设计 , E - m a i l : 7 6 5 6 3 5 0 7 @ q q . c o n r 。
地源热泵工作原理
地源热泵工作原理地源热泵(Ground Source Heat Pump,简称GSHP)是一种利用地下热能进行供暖和制冷的高效节能设备。
它通过地下的地热能源,将低温热能转化为高温热能,从而实现室内的舒适温度调节。
地源热泵的工作原理可以分为四个主要部份:地热能源获取、热泵循环系统、热泵蒸发器和热泵压缩机。
1. 地热能源获取:地源热泵利用地下的热能作为供暖和制冷的来源。
通过埋设在地下的地热能源获取系统,如地热能源井或者水平埋管,将地下的热能吸收到热泵系统中。
地下的温度相对较稳定,普通在10摄氏度到25摄氏度之间,可以提供稳定的热能源。
2. 热泵循环系统:地源热泵的循环系统由热泵蒸发器、热泵压缩机、冷凝器和膨胀阀组成。
循环系统中的制冷剂(如R410A)在不同的部件之间流动,完成热能的转移和转换。
3. 热泵蒸发器:热泵蒸发器是地源热泵系统中的一个关键组件,用于吸收地下的热能。
制冷剂在蒸发器内部被加热,从而吸收地下的热能。
当制冷剂吸收了足够的热能后,它会变成低温低压的气体。
4. 热泵压缩机:热泵压缩机是地源热泵系统中的另一个关键组件,用于提高制冷剂的温度和压力。
低温低压的制冷剂从蒸发器流入压缩机,经过压缩后变成高温高压的气体。
通过压缩,制冷剂的温度和压力都得到提高,从而使其能够释放更多的热能。
通过循环系统中的冷凝器,高温高压的制冷剂释放出热能,将其传递给室内的供暖系统或者制冷系统。
室内的供暖系统可以利用这些热能提供舒适的暖气,而制冷系统则可以通过排放热能来降低室内的温度。
地源热泵的工作原理基于热能的传递和转换,通过有效地利用地下的热能资源,实现了供暖和制冷的高效节能。
相比传统的供暖和制冷设备,地源热泵具有更低的能耗和更高的能效比,对环境的影响也更小。
因此,地源热泵被广泛应用于住宅、商业建造和工业设施等领域,成为可持续发展的重要技术之一。
地源热泵供热制冷
(2)农业消费需求特点
需要温控的农业大棚、禽舍、鱼池等需求越来越旺。利 用地源热泵技术,可以为现代农业提供价廉质优的温控系统
一、意义和必要性
我国采暖和空调的能耗已占建筑总能耗的55%,炎夏季节多数电 网高峰负荷约有1/3用于空调制冷,使许多地区用电高度紧张,拉 闸限电频繁。 2004年广西建筑能耗已经超过全社会总能耗的20%。
学校 部队
小区 家庭 用户
地源热泵-太阳能 空调-热水设备
GXDKYRB3-A
地源热泵 温控设备
GXDKYRB20-A
农业 大棚 养殖
8万大卡制冷(热)为一标准台套
注意三个现象:
不该用的地方在用; 不懂技术的人在安装; 不懂运行的人在运行。
五、广西大学--技术特点与优势
项目关键技术:适合亚热带资源条件的土壤换热器设计
三、不同建筑类型冷热需求情况分析
(2)浅层地热能+太阳能耦合系统
对一些已安装了太阳能的系统进行改造,解决 其冬天耗电(或耗油)大的问题,技术关键是 太阳能集热器与土壤换热器合理耦合的问题, 如太阳能的被动利用与浅层地热能的主动利用 的匹配和智能控制。 我们已获得实用新型专利“太阳能-地源 热泵空调热水设备” (专利号ZL200320101152.8)
①电热锅炉
59.3 54.6 24.7
1584 1440 655
4.4 4.0 1.8
②燃油锅炉 ③太阳能+ 电热锅炉
方案⑤ 比方案①节约51.6万元; 比方案②节约46.9万元; 比方案③节约17万元; 比方案④节约16.6万元。 方案⑤ 比方案①节约87%; 比方案②节约85.9%; 比方案③节约68.3%; 比方案④节约68.3%。
建设部启动 《可再生能源行 动计划》。主要 是:太阳能屋顶 计划和浅层地热 能利用计划。
地源热泵空调原理
地源热泵空调原理地源热泵空调系统是一种利用地下恒定温度资源进行空调和供热的节能环保技术。
其原理是利用地下恒定温度的地热能源,通过地源热泵设备将地热能源转化为可供建筑物供暖、制冷和热水的能量。
地源热泵空调系统由地热换热器、地源热泵机组、建筑物内部的供暖、制冷设备和管道系统等组成。
下面将详细介绍地源热泵空调系统的原理。
地源热泵空调系统的运行原理是利用地热换热器从地下获取热能源或释放热能源,通过地源热泵机组进行热能转换,再通过建筑物内部的供暖、制冷设备和管道系统进行热能传递。
地源热泵机组主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀等组成。
在制冷模式下,地热换热器从地下获取低温热能源,通过蒸发器进行换热,蒸发器中的制冷剂蒸发吸收热量,然后通过压缩机进行压缩,升高制冷剂的温度和压力,再通过冷凝器释放热量,使制冷剂冷凝成液体,最后通过膨胀阀降低制冷剂的温度和压力,循环进行制冷。
在供暖模式下,地热换热器从地下获取高温热能源,通过蒸发器进行换热,蒸发器中的制热剂蒸发吸收热量,然后通过压缩机进行压缩,升高制热剂的温度和压力,再通过冷凝器释放热量,使制热剂冷凝成液体,最后通过膨胀阀降低制热剂的温度和压力,循环进行供暖。
地源热泵空调系统的优势在于其能够充分利用地下恒定温度的地热能源,具有高效节能、环保、稳定可靠、运行成本低等特点。
同时,地源热泵空调系统也存在一些问题,如设备投资成本高、地下换热器的安装和维护难度大等。
因此,在实际应用中需要综合考虑各种因素,合理设计和选择地源热泵空调系统。
总之,地源热泵空调系统是一种具有广阔应用前景的节能环保技术,其原理简单清晰,运行稳定可靠。
随着能源问题的日益突出,地源热泵空调系统将在未来得到更加广泛的应用和推广。
广西大学地源热泵供热制冷节能环保系统应用技术简介-广西建设厅
地源热泵供热制冷节能环保系统应用技术简介一、地源热泵系统的定义地源热泵系统是随着全球性的能源危机和环境问题的出现而逐渐兴起的一项热泵技术,主要是运用热泵从浅层地能中(土壤、地下水或地表水)吸取大量的低温位热量(或冷量),通过热泵系统循环把吸取的热量从低温位提升到高温位,为用户提供冬季供暖、夏季制冷空调、全年热水供应或制冷空调和热水联供。
它只需消耗少量的高品位能源(如电能),就能获得高于输入能量数倍的热能效果,它是一种高效、环保、节能的温控系统。
属于经济效益、社会效益和生态效益显著的社会公益技术。
被称为二十一世纪的“绿色空调技术”。
二、地源热泵系统的一般形式地源热泵系统,由热泵机组、浅层地热能热交换器、空调系统和控制系统等组成,有埋地管系统、地表水系统和地下水系统三种形式。
埋地管系统有垂直埋管、水平埋管和螺纹盘管等多种形式。
(见图1)。
图1 地源热泵系统的一般形式三、地源热泵供热制冷系统适用范围1、地源热泵系统可根据土壤和气候的实际,由土壤换热器(同时可灵活组合冷却塔、太阳能集热器)与热泵机组、控制系统构成集制冷、制热水、采暖于一体的多功能系统。
2、系统可实现空调制冷和制热水冷热联供,空调供冷季节系统能效比达1:7以上;代替电热锅炉制热水,节约能源费用70%以上;代替燃油热水锅炉制热水,节约能源费用60%以上;与太阳能+电锅炉制热水相比,节约能源费用30%以上;与空气源热泵制热水相比,节约能源费用30%以上;空调供暖节省能耗费用40~60%(按油价格对比)。
3、适用于冬季室外最低气温高于-10℃地区的宾馆、学校、居民小区、办公大楼、度假村、桑拿浴场、部队、医院等场所的热水供应及冷暖空调;温控养殖、种植业;各种中低温烘干场合。
四、实际应用情况地源热泵供热制冷节能环保系统应用技术技术在国外已推广50多年,技术成熟,普及程度高,效果显著,我国引进已有20多年。
据统计,国内5000㎡以上建筑应用地源热泵系统约3000项,总使用面积超过5000万平方米。
地源热泵系统工作原理
地源热泵系统工作原理
地源热泵系统是一种利用地下土壤或地下水中蕴含的地热能源进行供暖、制冷和热水加热的环保能源系统。
它的工作原理可以分为地源能源的采集、传输和利用三个阶段。
在地源能源的采集阶段,系统通过埋入地下的地热换热器(地热井或管道)与地下土壤或地下水进行热交换。
地下的温度比较稳定,一般比室外温度高于或低于一定数值,这就为地源热泵的工作提供了温差。
地热换热器中的制冷剂流经管道,通过与地下的热交换,吸收地源能源。
在地源能源的传输阶段,制冷剂将热量与冷量分离,在地下循环的管道中进行传输。
在制冷剂循环管道中有一个压缩机,它会将低温低压的制冷剂压缩为高温高压的制冷剂。
这样制冷剂的温度就比地下的温度高于或低于更多,提供更高的热差。
在地源能源的利用阶段,通过管道将制冷剂传送到室内的蒸发器。
在蒸发器中,制冷剂通过膨胀阀放松压力,变成低温低压的状态。
此时,制冷剂与环境空气接触,吸收室内热量,并将冷量释放到室内。
通过以上的工作过程,地源热泵系统实现了对地下热能的采集、传输和利用,使室内的温度得到调节。
在冬季,地源热泵系统通过吸收地下的热量,将其传送至室内供暖;而在夏季,则通过吸收室内的热量,将其传送至地下进行散热,实现制冷效果。
这样的系统不仅可以减少对传统能源的依赖,还可以减少对环境的污染。
地源热泵工作基本原理
地源热泵工作基本原理地源热泵(Ground Source Heat Pump,GSHP)是一种利用地下能源进行供暖、制冷和热水的热泵系统。
其工作原理是利用地下的稳定温度来进行热交换,从而实现高效的能量转移。
地源热泵系统主要由地源换热器、热泵机组、供暖/制冷系统和控制系统组成。
其基本工作原理如下:1. 地源换热器:地源热泵利用地下的稳定温度进行热交换,地源换热器是实现这一过程的重要组成部分。
地源换热器一般采用水平或垂直布置的地下管道,通过循环工质流经管道与地壤进行热交换。
地源换热器分为水平换热器和垂直换热器两种形式。
水平换热器是将管道埋设在较浅的土壤中,利用土壤中的热能进行热交换。
水平换热器一般需要较大的占地面积,但成本较低。
垂直换热器则是将管道垂直安装于较深的地下,通过循环水液体与地下岩石进行热交换。
垂直换热器虽然需要较大的安装深度和投资成本,但其对地下空间的利用率较高。
2. 热泵机组:地源热泵机组包括压缩机、膨胀阀、冷凝器和蒸发器等组件。
机组主要通过压缩机的工作来提供足够高的压力和温度,以实现高效的能量转移。
当制冷模式时,压缩机将制冷剂压缩并进一步升温,使其成为高温高压气体,然后通过冷凝器进行热交换,将热量释放到供暖系统中。
当供暖模式时,压缩机将制冷剂压缩并进一步升温,使其成为高温高压气体,然后通过蒸发器进行热交换,吸收地下能源的热量,并将热量传递到室内。
3. 供暖/制冷系统:供暖/制冷系统包括室内热交换器、辅助加热装置和供暖设备等组成。
热泵机组通过室内热交换器与室内热源(如地暖、散热片等)进行热交换,并通过辅助加热装置提供额外的热量来满足需要。
在制冷模式下,热泵机组通过室内热交换器将室内的热量吸收,并通过冷凝器将热量传递到室外环境。
4. 控制系统:控制系统主要用于监测和控制地源热泵系统的运行状态。
通过传感器和控制器对系统中的温度、压力等参数进行监测,并根据需要调整热泵机组的工作状态,以实现供暖或制冷的需求。
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和供暖的设备。
它通过将地下的热能转移到室内或者室外,实现对室内空气的加热或者降温。
下面将详细介绍地源热泵的工作原理。
1. 地源热泵的组成地源热泵主要由地热换热器、热泵主机、室内机组和管道系统组成。
其中,地热换热器用于与地下的热能进行热交换,热泵主机负责将地下的热能转移到室内或者室外,室内机组用于将热能传递给室内空气,管道系统则连接各个组件。
2. 地源热泵的工作过程地源热泵的工作过程可以分为地源热能吸收、压缩、冷凝和膨胀四个阶段。
首先,在地热换热器中,通过埋设在地下的地源热能吸收器,地下的热能被吸收到工质中。
地下的温度相对较稳定,通常在10℃到25℃之间,可以提供稳定的热能来源。
然后,工质中的热能被压缩机压缩,使其温度和压力升高。
压缩机的工作需要消耗一定的电能,但由于地下热能的高温度,压缩机的工作效率相对较高。
接下来,高温高压的工质进入冷凝器,通过与室内或者室外的空气进行热交换,将热能传递给室内或者室外的空气。
当工质在冷凝器中释放热能时,它会冷却并变成液体。
最后,液态的工质通过膨胀阀进入蒸发器,通过与室内或者室外的空气进行热交换,吸收热能并蒸发成气体。
蒸发器中的工质再次进入地热换热器,循环往复,实现对室内空气的加热或者降温。
3. 地源热泵的优势地源热泵具有以下几个优势:3.1 高效节能:地源热泵利用地下的热能进行加热或者降温,相对于传统的燃气锅炉或者电加热器,能够节约能源,降低能耗。
3.2 环保低碳:地源热泵不直接燃烧燃料,不产生废气和废水,减少了对环境的污染,是一种环保低碳的供暖方式。
3.3 稳定可靠:地下的地热能源相对稳定,不受季节温和候的影响,能够提供稳定的热能来源,使热泵系统运行更加可靠。
3.4 多功能性:地源热泵不仅可以提供供暖,还可以提供制冷和热水等多种功能,满足不同需求。
4. 地源热泵的应用领域地源热泵广泛应用于住宅、商业建造、办公楼、学校、医院等各类建造物的供暖和空调系统中。
热泵型空调器实训报告
一、实训目的通过本次实训,使我对热泵型空调器的结构、工作原理、安装调试、故障排除等方面有更深入的了解,提高自己的动手能力和实际操作技能。
二、实训内容1. 热泵型空调器结构及工作原理(1)结构:热泵型空调器主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、四通阀、节流装置、制冷剂、电气控制系统等组成。
(2)工作原理:热泵型空调器利用制冷剂在蒸发器、冷凝器之间的蒸发和冷凝来吸收和释放热量,实现制冷和制热功能。
在制冷工况下,压缩机将低温低压的制冷剂吸入,经过压缩后成为高温高压的气体,进入冷凝器放热冷凝,然后通过膨胀阀降压后进入蒸发器吸热蒸发,再次进入压缩机循环。
在制热工况下,四通阀换向,制冷剂流动方向相反,实现室内制热。
2. 热泵型空调器安装调试(1)安装:首先,确定空调器的安装位置,确保空调器周围有足够的空间,便于安装和维修。
然后,按照说明书将空调器安装到位,连接好电源、排水管、风管等。
(2)调试:打开空调器电源,调整设定温度,观察空调器是否正常工作。
若出现异常,应检查电路、制冷剂充注量等。
3. 热泵型空调器故障排除(1)制冷效果差:检查制冷剂充注量、压缩机、膨胀阀、四通阀等部件是否正常,排除堵塞、泄漏等问题。
(2)制热效果差:检查制热工况下的压缩机、膨胀阀、四通阀等部件是否正常,排除堵塞、泄漏等问题。
(3)压缩机噪音大:检查压缩机轴承、制冷剂充注量、压缩机内部是否正常,排除轴承磨损、制冷剂过多等问题。
(4)空调器漏水:检查排水管是否畅通,排水口是否堵塞,排除排水不畅、排水口堵塞等问题。
三、实训总结通过本次实训,我掌握了热泵型空调器的结构、工作原理、安装调试、故障排除等方面的知识。
以下是我对本次实训的总结:1. 热泵型空调器是一种高效节能的空调设备,具有制冷和制热功能,广泛应用于家庭、商场、办公楼等场所。
2. 在安装调试过程中,要严格按照说明书操作,确保空调器安装到位、连接正确。
3. 故障排除时,要分析故障原因,采取针对性的措施进行解决。
地源热泵系统原理
地源热泵系统原理
地源热泵系统是一种利用地下土壤中的地热能量为建筑物供暖、
制冷和热水的环保能源系统。
该系统原理是通过在地下安装一系列地
源热井或地埋管道,将地下土壤中储存的热能转移至热泵室内机组中,再利用热泵循环工质的压缩和膨胀过程,将低温热能提高为高温热能,供给室内暖气和热水系统使用。
地源热泵系统原理的核心是利用地下土壤中的稳定温度,它在夏
季可以吸附空调排放的热量以降低室内温度,而在冬季则借助土壤储
存的热能来加热室内空气。
这种系统不仅可以减少对化石燃料的依赖,而且可以降低温室气体排放,并且具有非常高效的运行成本。
由此可见,地源热泵系统原理是一种非常值得推广和应用的先进技术。
地源热泵工作基本原理
地源热泵工作基本原理
地源热泵(Ground Source Heat Pump,简称GSHP)是一种利
用地下地热资源进行空调供暖的热泵系统,其工作基本原理包括以下几个部分:
1.地埋换热器:通过将换热器埋入地下,吸收地下的稳定温度,将地温转移至热泵系统中。
2.压缩机:将低温、低压的工质(常为制冷剂)通过压缩,提
高其温度和压力。
3.膨胀阀:调节制冷剂的流量,使其从高压区域流向低压区域。
4.蒸发器:制冷剂在蒸发器中吸热,与室内供暖系统中的水或
空气进行热交换,实现室内供暖。
5.冷凝器:制冷剂在冷凝器中被冷却,释放热量给室外环境。
工作过程如下:
1.制冷循环:制冷剂经过压缩机被压缩、升温,然后通过膨胀
阀进入蒸发器,与室内供暖系统中的水或空气进行热交换,吸收室内热量,制冷剂被蒸发,返回压缩机进行循环。
2.供暖循环:制冷剂经过压缩机被压缩、升温,然后通过膨胀
阀进入蒸发器,与室内供暖系统中的水或空气进行热交换,释放热量,制冷剂被蒸发,返回压缩机进行循环。
通过反复循环,地源热泵可以将地下的稳定温度提供给室内供暖系统,实现冬季供暖和夏季制冷。
相对于传统的供暖系统,地源热泵具有高效节能、环保、可靠性高等优点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
广西民族大学相思湖学院地源热泵空调系统原理介绍及管理应用分析目的:在老师和工程师的指导下初步了解学院地源热泵空调系统的工作原理,运用安全工程学知识分析系统中的安全问题并列出安全措施,进一步提升安全工程专业水平等级,培养安全管观念。
一、地源热泵空调系统简介地源热泵(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。
地源热泵空调系统主要分为三个部分:室外地能换热系统、水源热泵机组系统和室内采暖空调末端系统。
其中水源热泵机组主要有两种形式:水-水型机组或水-空气型机组。
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。
二.地源热泵工作原理源热泵工作原理是: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。
1.夏季制冷及供冷地源热泵系统在制冷状态下,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(风机盘管),以13℃以下的冷风的形式为房供冷。
2、冬季制热及供热地源热泵系统在制热状态下,地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功,并通过四通阀将冷媒流动方向换向。
由室外地能换热系统吸收地下水或土壤里的热量,通过水源热泵系统机组内的冷媒蒸发,将水循环中的热量吸收至冷媒中,在冷媒循环的同时再通过冷媒/空气热交换器内冷媒的冷凝,由空气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,以室内采暖空调末端系统向室内供暖。
地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因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。
3.冬季夏季工作原理对比图三.地源热泵系统的管理应用1:地源热泵空调使用的目的采用空调的主要目的是为了满足人对室内空气环境的舒适要求:①满足使用要求②降低运行成本③延长使用寿命2:地源热泵空调运行管理的重要性地源热泵空调往往一次性投入大,包含的设备多品种多、管线长、自动化程度高其运行、维护、检修要综合运用热工、流体、空调、制冷机械、电工电子、自动控制等多方面的知识和技能。
因此要求运行管理人员和维护人员必须具有一定的专业知识和专业技能,这样才能管好它、用好它。
否则,会使设备的使用效率降低,故障频繁,寿命短,不仅影响正常使用,还会增加企业的非正常资金投入,从而加大管理成本 3、效益分析地源热泵系统(地下水源)具有节能、高效、制冷快、无污染、节水、健康舒适等特点。
其运行过程中的能耗很低。
水源热泵地温空调利用地下水作为空调机组换热介质,充分利用地下水冬暖夏凉低温恒温特点,夏天用低温井水作为冷凝器冷却介质能获得6以上制冷能效比,比一般风冷热泵空调制冷效率提高一倍,比用冷却塔水源的中央空调水冷机组制冷效率提高50%以上,是最省电的中央空调冷水机组。
冬天用温暖地下水作为蒸发器换热介质能获得4.6以上制热能效比,克服了一般空调冬天不能供暖或者供暖效率太低的缺陷,是不烧煤的运行费用最低的节能环保热水锅炉,广泛适用于别墅、宾馆、工厂、学校、商场、医院、办公等各种场所冷暖空调,亦可作为热水锅炉使用。
4、地源热泵运行中存在的主要问题由于受水文地质的限制,水源热泵的应用远不及空气源热泵。
首先,这种系统需要有丰富和稳定的地下水资源作为先决条件。
因此在决定采用地下水热泵系统之前,一定要做详细的水文地质调查,并先打勘测井,以获取地下温度、地下水深度、水质和出水量等数据。
地下水热泵系统的经济性与地下水层的深度有很大的关系。
如果地下水位较低,不仅成井的费用增加,运行中水泵的耗电将大大降低系统的效率。
第二,虽然理论上抽取的地下水将回灌到地下水层,但目前邢台市地下水回灌技术还不成熟,回灌的速度远低于抽水的速度,从地下抽出来的水经过换热器后很难再被全部回灌到含水层内,造成地下水资源的流失。
水源热泵利用的地下水主要为第四系更新统及上第三系地层中的地下水,回灌过程中出现了较多的问题,如出砂问题、堵塞问题、回灌强度远小于抽水强度等问题等。
5.空调机房系统启动、停止流程说明:在开启系统之前检查系统各阀门,正常后开启循环泵,检测压力,出水温度,启动成功。
6.季节性开机前准备工作(制冷):所谓季节性开机是指系统停用好长一段时间后重新投入使用。
1.检查机组配电柜内电路中的随机熔断管是否完好无损;2.检查主电机旋转方向是否正确,各继电器整定值是否在说明书规定范围之内;3.检测制冷机组系统内的制冷剂是否达到规定的液面要求,是否有泄漏情况;4.检查冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔管路是否有异常情况;5.检查机组和水系统中的所有阀门是否操作灵活,无泄漏或卡死情况。
各阀门的开关位置是否符合系统运行要求。
7.季节性开机前准备工作(制热):1.检查系统泵电路是否完好无损;2.检查冷冻水泵、冷却水泵是否有异常情况;3.检查系统中的所有阀门是否操作灵活,无泄漏或卡死情况。
各阀门的开关位置是否符合系统运行要求。
8.日常开机前准备工作(制冷):1.启动冷冻水泵;2.打开冷水机组电源开关,观察机组控制面板指示灯是否符合启动要求;3.检查冷冻水供、回水温度的设定值,根据环境要求是否需要改变此设定值。
9.日常开机前准备工作(制热):1.启动系统泵;2.开启热站部分,观察换热器的温控阀是否符合启动要求。
3.检查系统供、回水的温度设定值,根据环境要求是否需要改变此设定值。
4.说明:根据开利机组性能说明,逐个检测以下几项:(1) 蒸发器冷冻水进、出口的温度和压力; (2) 冷凝器冷却水进、出口的温度和压力; (3) 蒸发器中制冷剂的压力和温度; (4) 冷凝器中制冷剂的压力和温度; (5) 主电机的电压和电流; (6) 润滑油的压力和温度;(7) 压缩机组运行是否平稳,是否有异常响声; (8) 机组的各阀门有无泄漏情况;10.地源热泵系统运行管理制度1)运行制度:① 严格按照有关规程要求开停和调节中央空调系统的各个设备,并做好相应的运行记录。
② 根据室外气象条件和用户负荷情况,精心操作,精心调节,保证中央空调系统安全、经济、正常运行。
③ 按规定认真做好系统和设备的巡检工作和维护保养工作,使其始终处于良好状态并按要求做好备案记录。
④ 遵守机房的管理制度,保持安全文明生产的良好环境。
⑤ 严格遵守劳动纪律和上班守则,坚守岗位,上班时间不做与工作内容无关的事情。
⑥值班时发现空调系统和设备出现异常情况要及时处理,处理不了的要及时报告领班或班长(空调主管),如果会危及人身或设备的安全则,首先采取停机等紧急措施。
⑦努力学习专业知识,刻苦钻研操作技能熟悉设备结构、性能及系统情况,注意总结实际经验,不断提高运行操作水平。
⑧尊重领导,服从调度和工作安排,完成上级主管交代的工作。
2)交接班制度:①交接班工作应在下一班正式上班时间前10分钟内进行;②交接双方共同巡视,检查主要设备,核对交班前的最后一次记录数据;③交接班双方要在交接班记录上签字;④交接班时间以前发生的问题或故障未处理完不能交接班;并由交班人员负责继续处理,接班人员配合,处理完方可进行交接班;⑤交接班过程中发现的问题或故障,双方应共同处理,待处理完后再办理交接班手续;⑥对交班人员的要求※做好交班准备工作,认真填好交接班记录表上的本班次运行情况及特别留言;※向接班人员简要介绍本班次运行情况,应注意的问题和需要继续进行的工作,在办完交接班检查并在交接班记录表上签字后方可下班;※接班人员未到之前不能离岗,及时向主管部门领导报告,以便安排其他人员代班;※发现接班人员有酗酒现象或其他神志不清时,不能交班,并立即报告主管领导听候处理意见;⑦对接班人员的要求※上班前不能饮酒,要按规定的接班时间前到达接班地点;※因故不能上班或要迟到,应提前请假或通知交班人员;※要认真听取交班人员的情况介绍,进行交班检查,在交接班记录表上签字后即可上班;※发现交班人员未认真完成有关工作或在交接班检查中发现问题,应向交班人员提出询问,如交班人员不能给予明确回答或可能造成不良后果,接班人员可拒绝接班,并立即报主管部门处理。
3)巡回检查制度:①需要做运行记录的设备,由运行值班人员结合抄表进行巡回检查,其他设备一个班次检查一次;②检查设备是否有不正常的震动、噪声、过热、结露、泄露、过否需要否需要清洗或更换,各种阀门的开关位置是否正确、活动是否灵活,保温层是否有损坏,风机皮带松紧是否合适等;③运行值班人员的检查主要通过看、听、摸、嗅的方式来进行,一般不做拆卸检查,维修人员则主要借助仪器、仪表或进行必要的拆卸来进行定期检查;④巡回检查中发现的问题要立即处理,处理不了的要及时向空调主管人员汇报,并做好有关记录;④在巡回检查时,要注意观察各种仪表读数是否处于正常工作范围内,如不正常要及时查明是仪表原因还是非仪表原因,并做出针对性的措施和解决方法。
11.地源热泵系统工作人员岗位职责1:严格按有关规程要求开停和调节中央空调系统的各种设备并做好相应的运行记录;2:根据室外气象条件和用户负荷情况,精心操作,及时调节,保证中央空调系统安全、正常、经济运行状况;3:按规顶定时间工作人员做好系统和设备的巡检工作和维护保养工作,使其处于良好状态,并按要求做好备案记录;5:严格遵守机房的管理制度,保持安全文明生产的良好环境;6: 上班时发现空调系统或设备出现异常情况要及时处理,处理不了的要及时上报空调主管部门人员。
如果会危及人身或设备安全,则要首先采取停机等紧急措施;7:努力学习专业知识,刻苦钻研操作技能熟悉设备结构性能及系统情况,注意总结实际经验,不断提高运营操作水平。
12:地源热泵系统维修人员岗位职责1:定期对中央空调系统和设备进行巡回检查,发现问题及时处理;2:严格按照有关规定规程的要求进行计划检修和处理日常故障,力求使所修设备尽快恢复原有功能,并确保检修工作的质量和要求,认真做好维修记录;3:严格遵守工作岗位制度,上班时间不做与工作内容无关的事情;4:努力学习专业知识,刻苦钻研维修技能,熟悉设备结构性能及系统情况,注意总结实际经验,不断提高维修水平。