【精品课件】地源热泵全分析

地源热泵空调
一、目前上海别墅建筑常用的集中空调系统 及存在的问题
二、地源热泵中央空调介绍 三、上海地区别墅建筑采用地源热泵系统的
可行性分析 四、上海地区别墅建筑地源海别墅建筑常用的集中空调系统及 存在的问题:
1.1 风冷冷热水机组加风机盘管空调系统 1.2 VRV 空调系统 1.3 风冷管道式冷热风空调系统
地表水源热泵 （ SWHP ）
地表水热泵系统。通过直 接抽取或者间接换热的方式， 利用包括江水、河水、湖水、 水库水以及海水作为热泵的冷 热源。
设备间
草坪 土壤层
回水管 出水管 岩石层 回灌井 抽水井 地下水
岩石层
设备间 草坪 回水管 池塘 出水管 换热器
2.2土壤(地)源热泵空调系统
2.2.1土壤(地)源空调概念
目前常用空调系统存在的问题
上述3 种空调系统均为空气源热泵系统，室 外机组均要求暴露于大气中，所以对建筑立 面有影响,破坏了建筑的整体美观；系统夏 季制冷运行,将大量的热量排放至室外大气， 会造成周围环境空气温度的升高,加剧城市 的温室热岛效应；冬季低温下制热运行效率 低;冬季当室外温度低于零度时,还需要运行 制冷循环来除霜，增加了能量损失，制热效 果会大大降低。
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。
2.2.5土壤热交换器埋管形式
1. 3 风冷管道式冷热风空调系统
该系统由室外主机、室内管道机、冷媒管、 送风管道和风阀、风口等组成。与1. 2 节 系统相仿,也属冷媒直接蒸发式,只是将1. 2 节（VRV空调）系统的多个室内机改为一 个室内管道机,向各室内提供冷热风。管道 机可进新风,使室内空气清新,无漏水之忧, 相对价格低。但各房间不易独立控制,房间 送风量调节困难,集中回风影响各房间的私 密性,风管布置要占建筑空间。
二、地源热泵中央空调:
地源热泵中央空调分为水源热泵和土壤(地)源热泵两类形式
2.1水源热泵空调系统
2.1.1水源热泵概念 2.1.2水源热泵原理 2.1.3水源热泵的分类
2.2土壤(地)源热泵空调系统
2.2.1土壤热交换器地源空调概念 2.2.2土壤热交换器地源空调分类 2.2.3工作原理 2.2.4机组运行过程 2.2.5土壤热交换器埋管形式
2.2.4机组运行过程
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。如图3所示。
2.3地源热泵系统优势 2.4地源热泵系统限制因素
2.1.1、水源热泵概念
水源热泵技术是一种利用地球表面或浅层 水源（如地下水、河流、湖泊或海水）， 或者是人工再生水源（生活污水、工业废 水、地热尾水等）的低温低位热能资源， 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，既可供热 又可制冷的高效、环保、节能的空调系统。
土壤(地)源空调系统是把热交换器埋于地下，通过 水在由高强度塑料管组成的封闭环路中循环流动，从而 实现与大地土壤进行冷热交换的目的。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。
2.1.2、水源热泵原理
地球表面浅层水源（一般在1000米以内），像地 下水、地表的河流、湖泊和海洋中，吸收了太阳 进入地球的相当的辐射能量，地壳也向井水,地表 水的传热,使水源的温度提高,而且水温一般都较 稳定。水源热泵技术就是：在夏季将建筑物中的 热量“取”出来，释放到水体中去；而冬季，则 是通过水源热泵机组，从水源中“提取”热能， 送到建筑物中采暖。
2.2.2土壤(地)源热泵空调分类
按土壤热交换器形式分为
设备间 草坪 地耦管土 回水管 土壤层 壤换热器 出水管 岩石层
垂直埋管地源热泵系统
水平埋管地源热泵系统
设备间 土壤层 回水管 草坪 回灌井 地耦管
2.2.3工作原理
供暖时，它吸取地热向用户排放，此过程只消耗少 量电能，如图1所示。
制冷时，它吸取用户室内的热量向地下排放，同样 也消耗少量电能，如图2所示
1.2 VRV及多联机空调系统
该空调系统由1 台变频变制冷剂流量的室 外机、若干台室内机、冷媒管、冷凝水管 等组成。与1. 1 节（风冷冷热水机组加风 机盘管空调）系统不同的是室内外机之间 用紫铜冷媒管连接,不需要膨胀水箱、循环 水泵。这种系统能对各空调房间实现较精 确的温控,使用方便,运行节能。但无新风 供给,安装要求高,如发生冷媒泄漏,很难找 出漏点,不易维修。
1.1 风冷冷热水机组加风机盘管空调系统
该空调系统由1 台室外机(风冷冷热水热泵 机组) 、若干台室内机(风机盘管) 、水管、 冷凝水管及膨胀水箱、循环水泵等组成。 系统结构紧凑、安装方便、占室内建筑空 间较少,易与建筑装修融为一体。各房间温 度可独立控制,运行节能。缺点是无新风供 给,集水盘内容易集尘滋生细菌,存在漏水 可能。
由于夏季水源温度较室外空气温度低，冬季要高, 所以制冷/热的效率远高于空气源热泵.通常水源 热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热 量或冷量。
2.1.3、水源热泵的分类
井水源热泵（ GWHP ）
井水源热泵系统，也就是通 常所说的深井回灌式水源热泵 系统。通过建造抽水井群将地 下水抽出，通过二次换热或直 接送至水源热泵机组，经提取 热量或释放热量后，再由回灌 井群灌回地下。