地源热泵培训资料(培训材料)

高级教学
9
2 地源热泵系统组成
❖地源热泵系统主要分三部分（如下图）：室外地能换热系 统、地源热泵机组和室内采暖空调末端系统。其中地源热 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，地源热泵与地 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。
高级教学
8
冷凝器：是输出热量的设备，从蒸发器中吸收的热量连同 压缩机消耗功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走， 达到制热的目的； 膨胀阀或节流阀：对循环工质起到节流降压作用，并调节 进入蒸发器的循环工质流量。
根据热力学第二定律，压缩机所消耗的功（电能）起到补 偿作用，使循环工质不断地从低温环境中吸热，并向高温 环境放热，周而往复地进行循环。
高级教学
2
一 地源热泵概述
地源热泵是利用浅层地能进行供热制冷的新型能 源利用技术，是热泵的一种,热泵是利用卡诺循环 和逆卡诺循环原理转移冷量和热量的设备.地源热 泵通常是指能转移地下土壤中热量或者冷量到所需 要的地方.通常热泵都是用来做为空调制冷或者采 暖用的.地源热泵还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。
地源热泵系统
2011年4月
高级教学
1
❖ 一 地源热泵概述 ❖ 二 地源热泵由来 ❖ 三 热泵工作原理 ❖ 四 地源热泵组成 ❖ 五 地源热泵优点 ❖ 六 地源热泵特点 ❖ 七 地源热泵分类 ❖ 八 地源热泵地下换热器形式与埋管 ❖ 九 地源热泵应用方式 ❖ 十 常见问题讨论 ❖ 十一 地源热泵系统的设计经验总结
高级教学
15
2、属经济有效的节能技术 地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，冬 季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好 的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得地源热泵比 传统空调系统运行效率要高40%，因此要节能和节省运 行费用40%左右。另外，地能温度较恒定的特性，使得 热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和 经济性。据美国环保署EPA估计，设计安装良好的地源 热泵，平均来说可以节约用户30～40％的供热制冷空调 的运行费用。
流动方向换向。由地下的水路循环吸收地表水、地下水或
土壤里的热量，通过冷凝器内冷媒的蒸发，将水路循环中
的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过蒸发器内
冷媒的冷凝，由风机盘管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35℃以上热风
的形式向室内供暖。
高级教学
7
四 地源热泵组成
1 地缘热泵机组的组成 热泵与制冷的原理和系统设备组成及功能是一样的，对蒸气 压缩式热泵（制冷）系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和 节流阀组成： 压缩机：起着压缩和输送循环工质从低温低压处到高温高压 处的作用，是热泵（制冷）系统的心脏； 蒸发器：是输出冷量的设备，它的作用是使经节流阀流入的 制冷剂液体蒸发，以吸收被冷却物体的热量，达到制冷的目 的；
高级教学
10
高级教学
11
五 地源热泵优点：
1.高效节能，稳定可靠 地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，
土壤与空气温差一般为17度，冬季比环境空气温度高， 夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源， 这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要 高40%～60%，因此要节能和节省运行费用40％－50％ 左右。通常地源热泵消耗1KW的能量，用户可以得到 5KW以上的热量或4KW以上冷量，所以我们将其称为节 能型空调系统。
机盘管循环所携带的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环同时
再通过冷凝器内冷媒的冷凝，由水路循环将冷媒所携带的
热量吸收，最终由水路循环转移至地表水、地下水或土壤
里。在室内热量不断转移至地下的过程中，通过风机盘管，
以13℃以下的冷风的形式为房间供冷。
2 供暖模式:
在供暖状态下，压缩机对冷媒做功，并通过换向阀将冷媒
高级教学
12
2.无环境污染
地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于 减少40％以上，与电供暖相比，相当于减少70％以上， 真正的实现了节能减排。
3.一机多用
地源热泵系统可供暖、制冷，还可供生活热水，一机 多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置 或系统。
4.维护费用低
地源热泵系统运动部件要比常规系统少，因而减少维 护，系统安装在室内，不暴露在风雨中，也可免遭损坏， 更加可靠，延长寿命。
高级教学
5
工作原理
节流装置
需热侧
冷凝器 蒸发器 压缩机
热泵原理
地源热泵是地热利用的 一种形式 ,是将低位热 供热侧 能用热泵提升为高位热 能加以利用。热泵机组 是制冷机的逆循环
高级教学
6
பைடு நூலகம்
1 制冷模式：
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。通过蒸发器内冷媒的蒸发将由风
高级教学
3
二 地源热泵由来
"地源热泵"的概念，最早于1912年由瑞士的专 家提出，而该技术的提出始于英、美两国。 北欧国家主要偏重于冬季采暖，而美国则注重冬夏 联供。由于美国的气候条件与中国很相似，因此研 究美国的地源热泵应用情况，对我国地源热泵的发 展有着借鉴意义。
高级教学
4
三 热泵工作原理
作为自然界的现象，正如水由高处流向低处那样， 热量也总是从高温流向低温。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，这也是热泵的节能特点。
高级教学
13
5.使用寿命长 地源热泵的地下埋管选用聚乙烯和聚丙烯塑料管，寿
命可达50年。 要比普通空调高35年使用寿命。 6.节省空间
没有冷却塔、锅炉房和其它设备，省去了锅炉房，冷 却塔占用的宝贵面积，产生附加经济效益，并改善了环 境外部形象。
高级教学
14
六 地源热泵特点
1.属可再生能源利用技术 地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于400 米深）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。地 表浅层地热资源可以称之为地能（Earth Energy），是 指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热 能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能 集热器，收集了47％的太阳能量，比人类每年利用能量 的500倍还多。它不受地域、资源等限制，真正是量大面 广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生 能源，使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。