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发布时间:2008-1-16 阅读次数:1539 文章出处：互联网责任编辑:佚名

●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。

上述介绍的提取地下水热量的热泵叫做水源热泵或地源热泵，为了进一步提高水源热泵的效率，本公司又自主研究出太阳能热泵机组，就是用太阳能将地下水进一步加热，使热泵提取的热量更多、更高，使运行费用更低的创新技术。

太阳能提取是靠太阳能集热器将太阳能转换成热水，经太阳能、地能叠加器将潜水泵抽取的地下水携带的地能在叠加器中与太阳能叠加后再送入蒸发器，大大增加了蒸发器水侧的温差，使压缩机输出的总热量加大，提高了热泵机组的能效比，太阳能、地能相结合的热泵系统可使能效比随着太阳能集热面积的增大，可使热泵的能效比达到6～7左右。换句话讲，蒸发器水侧温差增大之后，将使蒸发器的蒸发温度提高，进而提高了压缩机的效率，使压缩机制取同等热量时电功率下降，进一步节省了运行费用。以上讲述的是冬季热泵采暖系统工作原理及原理图。

水源热泵制冷系统原理图(图二)

●制冷原理：

水源热泵空调系统中有8只转换阀门，利用转换阀门将热泵系统转换成制热系统或制冷系统。

图二是热泵机组制冷时的系统图。与图一相比，冷凝器放热端组成的采暖回路被转换阀门移至蒸发器吸热端；原蒸发器吸热端组成的地下水换热系统被转换阀门移至冷凝器放热端，制冷剂回路保持原状态不变。

热泵机组制冷时，压缩机将吸热端吸入的低温低压制冷剂气体经压缩后变成高温高压制冷剂气体排入冷凝器后，被接在冷凝器侧地下水系统冷却变成中温中压制冷剂液体，制冷剂液体通过膨胀阀节流减压后，进入蒸发器进一步膨胀蒸发吸热，由制冷剂液体蒸发吸热后变成制冷剂气体又被压缩机吸热端吸入，再经压缩机压缩后，又变成高温高压制冷剂气体排入冷凝器，将蒸发器吸收的风机盘管负荷回路（即空调房间的热量）源源不断地经冷凝器放热端排入地下水中，空调房间经风机盘管将空气热量转换为制冷水回路的水中，再经蒸发器水侧换热被蒸发器的制冷剂侧大量蒸发的制冷剂吸走，蒸发吸热的制冷剂液体吸收水中热量后由液态变成气态被压缩机往复地吸入、压缩、放热完成制冷全过程。

在地下水紧缺和不允许打井地区，可以埋设土壤换热器代替打井完成土壤换热。