地源热泵培训资料.pptx

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。
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
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 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 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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；
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。
五 地源热泵优点：
地源热泵系统
2011年4月
❖ 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