地源热泵技术
中深层无干扰地源热泵技术原理
中深层无干扰地源热泵技术原理
中深层无干扰地源热泵技术原理：
中深层无干扰地源热泵技术是一种利用地下中深层地热能的环境能
源利用技术。
下面介绍中深层无干扰地源热泵技术的原理：
1. 地热能的获取：
中深层无干扰地源热泵技术通过垂直地埋式热交换器，将地下中深层地热能转化为利用热能的载体。
热泵通过热交换器与地下的岩土层接触，从中吸收地热能，然后将其转移至热泵循环系统中。
2. 热泵循环系统：
热泵循环系统由压缩机、膨胀阀、蒸发器和冷凝器等组成。
它通过制冷剂的循环流动，实现低温转化为高温的过程。
热泵循环系统中的压缩机将制冷剂压缩，使其温度和压力升高；膨胀阀调节制冷剂的流量，降低其温度和压力；蒸发器从周围环境吸收热量，使制冷剂蒸发；冷凝器将制冷剂释放的热量传递给热水系统。
3. 热水系统：
热水系统是中深层无干扰地源热泵技术的热能利用部分，将热泵循环系统中释放的热量转移到需要供热的系统中。
热泵循环系统中的冷凝器通过传热原理，使热泵释放的热量转移到水路系统中的暖气片、地暖或热水供应设备中，提供舒适的室内供热或热水。
中深层无干扰地源热泵技术利用地下中深层地热能实现能源利用的
循环过程，其核心是通过热泵循环系统的工作原理将地下热能转移到室内系统中。
这种技术在能源利用和环境保护方面具有显著的优势，不仅能够提供舒适的室内温度，还可以减少对传统能源的依赖，降低能源消耗和环境污染。
地源热泵技术讲解
地源热泵技术讲解【热泵概念】热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，输出可用的高品位热能的设备，可以把消耗的高品位电能转换为3倍甚至3倍以上的热能，是一种高效供能技术。
热泵技术在空调领域的应用可分为空气源热泵、水源热泵以及地源热泵三类。
｛备注｝空调概念：空调即空气调节器(room air conditioner)，挂式空调是一种用于给空间区域〔一般为密闭〕提供处理空气温度变化的机组。
它的功能是对房间〔或封闭空间、区域〕内空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节，以满足人体舒适或工艺过程的要求。
【地源热泵概念】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。
【地源热泵工作原理】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。
【地源热泵技术原理】地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。
地源热泵通过输入少量的高品位能源〔电能〕，即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。
在冬季，把土壤中的热量“取”出来，提高温度后供应室内用于采暖；在夏季，把室内的热量“取”出来释放到土壤中去。
【地源热泵技术特点】环保：使用电力，没有燃烧过程，对周围环境无污染排放；不需使用冷却塔，没有外挂机，不直接向周围大气环境排热，没有热岛效应，没有噪音；不抽取地下水，不破坏地下水资源。
地源热泵技术的概念和工作原理
第一章地源热泵技术的概念和工作原理第一节地源热泵技术概念地源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。
地源热泵机组工作原理就是在夏季，将建筑物中的热量转移到水源中，由于水源温度低于空气温度，所以可以高效地带走热量。
而冬季，则从水源中提取热量，通过热泵系统提升热量能级后送到建筑物中。
一般地源热泵消耗一份电能量，可得到4倍以上的热量或冷量，离心大型热泵可以达到5左右。
第二节地源热泵中央空调系统的组成及功能地源热泵供暖系统由地源能量采集系统、能量提升系统和能量释放系统三大部分组成。
⑴能量采集系统：通过能量采集系统将水源中所包含的能量（热量和冷量）采集出来，送至地源热泵机组加以利用。
它由水源水井、水源水抽取设备、水源水输送管道、水源水质处理设备和热交换设备构成。
⑵能量提升系统：通过能量提升系统将能量采集系统采集到的不可直接利用的低品位能量，转化成可直接利用的高品位能量。
它由压缩机完成并通过制冷剂封闭环路和各种控制阀门实现其功能。
⑶能量释放系统：通过能量释放系统将能量提升系统提升的能量传递到需要的场合。
它由热交换设备、供暖水循环设备和末端能量释放设备组成。
第三节地源热泵供暖（制冷）系统的工作原理◎冬季采暖工作原理：在供热模式下，高压高温制冷剂气体（R22、R134a等）从压缩机压出后进入冷凝器，同时向经过冷凝器的空调末端循环水中排放热量，末端循环水被加热后形成采暖热源。
而制冷剂冷却成高压液体，然后经热膨胀阀节流膨胀成低压液体进入蒸发器蒸发成低压蒸汽，蒸发过程中吸收水源水中的热量，制冷剂获得热量后变为饱和蒸汽又进入压缩机，压缩成高压气液体，如此循环不断的将水源水当中的热能提取出来形成热源。
地下水（水温在12-14℃左右）被吸收5℃-7℃的热量，降至5-7℃左右回灌地下，水在渗流过程中吸收地下土壤热量，温度又升至12℃，然后经过地下水流流走或再被抽取上来循环使用。
地源热泵基础知识
地源热泵基础知识一、地源热泵系统原理地源热泵是利用地下浅层地热资源的低品位能源, 通过热泵技术获取可供空调使用的冷热水的空调系统。
地源热泵是一个广泛的概念, 根据地热的利用方式, 分为水源热泵和土壤源热泵。
二者不同之处是: 水源热泵直接利用水作为热源, 土壤源热泵需要通过换热器从土壤中获取能量。
地源热泵空调系统通常由地源热泵机组、地热能换热系统、建筑物内系统组成。
地源热泵机组与常用的水冷式冷水机组的工作原理基本相同, 仅水源部分的温度有所差别。
此外, 地源热泵冷热工况的转换, 一般是通过机组以外管道阀门的切换来实现的。
地埋管换热器是地源热泵的重要组成部分。
垂直地埋管方式, 是在垂直钻孔内埋置U型换热管道, 然后由水平管将U型管并联成系统, 水从管道内流过并与土壤换热。
垂直地埋管方式的主要特点是运行比较稳定和可靠。
还有一种是水平地埋管方式。
二、地源热泵系统工作原理地源热泵技术是利用浅层常温土壤或地下水的能量作为能源的新型热泵技术。
该技术可以同时供暖和制冷, 并且能够提供生活热水。
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”。
地源热泵系统冬季代替锅炉从土壤中取出热量, 以３０～４０℃左右的热风向建筑物供暖, 夏季代替普通空调向土壤排热, 以１０～１７℃左右的冷风形式给建筑物制冷。
地源热泵技术节能效果显著, 消耗１ｋＷ的能量, 用户可以得到４ｋＷ以上的热量或冷量。
它不向外界排放任何废气、废水、废渣, 是一种的理想的“绿色技术”。
从能源角度来说, 它是一种用之不尽的可再生能源。
三、地源热泵的分类及其各自特点地源热泵在国内也被称为地热泵。
根据利用地热源的种类和方式不同可以分为以下３类: 土壤源热泵或称土壤耦合热泵（GCHP）、地下水热泵（GWHP）、地表水热泵（SWHP）。
地源热泵的特点和基本形式
地源热泵的特点和基本形式地源热泵（区别于热泵热水器和太阳能热泵热水器）技术是一种利用浅层地热资源的既可供热又可制冷的高效节能的空调技术。
热泵的理论基础源于卡诺循环, 与制冷机相同, 是按照逆循环工作的。
由于全年地温波动小, 冬暖夏凉, 因此地热可分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源, 即冬季从土壤中采集热量, 提高温度后供给室内采暖；夏季从土壤中采集冷量, 把室内多余热量取出释放到地能中去。
地源热泵主要有以下几种形式：(1)地下水热泵：为开放系统。
该系统占地面积小, 非常经济。
它要求保证机组正常运行的稳定水源, 温度范围在7—21℃, 需要打井, 为保持地下水位需要注意回灌, 从而不破坏水资源。
(2)河湖水源热泵：为开式或闭式系统。
该系统投资小, 水系统能耗低, 可靠性高, 且运行费用低, 但盘管容易被破坏, 机组效率不稳。
(3)土壤热泵：为闭式系统。
垂直埋管系统占地面积小, 水系统耗电少, 但钻井费用高；水平埋管安装费用低, 但占地面积大, 水系统耗电大。
2 地源热泵伏于传统空调的特性2.1 在技术方面(1)传统的空调系统不论是水冷还是风冷, 由于它的换热器必须置于暴露的空气中, 因此会对建筑造型造成不好的影响, 破坏建筑的外观；而地源热泵把换热器埋于地下, 且远离主建筑物, 故不会对其造型产生影响。
(2)风冷换热器与水冷换热器的换热环境均为大气, 故不可避免地受到环境条件变化的影响, 会明显降低换热效率；而地源热泵换热器是和大地换热, 换热对象是1m以下的地层, 其初始温度大约等于年平均温度, 基本不受外界环境的影响。
这种温度特性使地源热泵比传统空调运行效率要高40％～60％。
(3)普通空调对环境的影响是很严重的, 它不仅对臭氧层造成严重的破坏和产生令人难以忍受的噪音, 还由于夏季将废热排入大气, 冬季吸收大气中的热量而使大气、住宅周围的环境更加恶劣；而地源热泵可以利用大地的蓄热能力, 把夏季多余的排入大地的热能在冬季取用, 把冬季多余的冷能在夏季取用, 以达到冬夏两季室内的供暖与供冷。
地源热泵专项施工技术【图】
地源热泵专项施工技术一、地源热泵系统室外工程施工技术（一）换热器埋管技术闭式地源热泵系统将换热器管埋于地下，埋管形式有水平埋管和竖直埋管两种。
本工程采用竖直埋管方法。
竖直埋管地源热泵系统占地面积小，受外界的影响极小，恒温效果好；施工完毕后，需要的维护费用极少，用电量也低，运行成本得到了大幅度降低。
1．竖直埋管换热器形式竖直埋管换热器根据埋设的方式不同大体可分为U型管形式，套管形式，单管形式。
本工程采用双U型换热管，U型管选用PE100 SDR11 P＝1.6MPaD32聚乙烯管。
要求U型管换热器的有效埋深在120m。
2．换热器的回路形式及其优缺点换热器的回路有串联和并联布置两种形式。
本工程选用双U型并联形式：优点是：①管径较小，管道费用较低；②抗冻剂用量较少；②安装费用较低。
缺点表现在：①一定要保证系统空气和废渣的排除：②在保证等长度环路下，每个并联路线之间流量要保持平衡。
3．换热器管路间距U型换热器的进出水管之间存在热交换的短路现象。
为了尽量减小钻孔与钻孔之间的热影响，应根据可利用土地面积及换热器效能确定两组埋管的间距。
本工程要求U型竖埋管钻孔的水平间距为4.5m，本工程要求换热器管需要长期埋于地下工作，因此根据设计要求使用PE100 SDR11 P=1.6MPaD32聚乙烯管。
（二）地下埋管换热器施工方法地下埋管换热器施工前应对埋管场地的工程地质状况和地质剖面图进行研究，特别应注意是否有地下管线，以确定钻机型式和调整埋管布局，根据管道平面布置图确定钻孔的具体位置和系统各管道的标高。
在主管沟末端要挖一个泥浆池，钻井过程中产生的泥浆可顺管沟流入泥浆池中沉积，可收集作为回填物之用。
1．钻孔钻孔是竖埋管换热器施工中最重要的工序。
为保证钻孔施工完成后于孔壁保持完整，如果施工区地层土质比较好，可以采用裸孔钻进；如果是砂层，孔壁容易坍塌，则必须下套管。
孔径的大小略大于U型管与灌浆管组件的尺寸为宜，根据设计要求钻机的钻头的直径需要在140mm—152mm之间，钻进深度可达到120m。
地源热泵工作原理
机房占地面积小可设在地下室
机房占用建筑面积，冷却塔占 用屋顶面积储油设备需要占地 面积
须冷冻站和锅炉房，冷却塔占 用屋顶面积，储油设备需要占 地面积
须冷冻站和锅炉房，冷却塔占 用屋顶面积需要较大的电负荷
20年
10年
冷水机组20年燃油锅炉10年 冷水机组20年，电锅炉15年
只利用地下水的热量采用回灌 冷却水循环量的2%冬季供热的 冷却水循环量的2%冬季锅炉的 冷却水循环量的2%冬季锅炉的
冬天热泵中制冷剂正向流动, 压缩机排出的高温高压气体 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
（如江河湖海）和国家政策（如取深井水）的限制。
地源热泵中央空调与传统中央空调系统对比 地源热泵中央空调和传统中央空调相比, 最大的特点就在于它的节能性；
项目 占地面积 设备寿命 水资源消耗量 驱动能源方式 环境保护 备注
地源热泵中央空调
溴化锂吸收式直燃机组
水冷机组+燃油(气)热水锅炉 水冷机组+电热锅炉
调器的2-4倍。
3 地源热泵的类型:
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 如此节能是应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。
地源热泵有开式和闭式两种
《地源热泵培训》PPT课件
01
提高系统效率，降低运行成本
智能化控制技术应用
02
实现系统自动化运行，提高用户舒适度
多元化能源利用
03
结合太阳能、风能等可再生能源，提高系统综合能源利用效率
政策法规影响因素分析
国家能源政策
鼓励清洁能源发展，推动地源热 泵技术应用
建筑节能标准
提高建筑能效要求，促进地源热泵 等节能技术发展
环保政策
加强环境保护力度，推动地源热泵 等环保技术应用
应用领域与前景
应用领域
地源热泵系统可应用于住宅、办公楼、学校、医院、酒店等建筑领域，以及工 业、农业等领域。
前景
随着全球对可再生能源和环保的重视，地源热泵技术将具有更加广阔的应用前 景。未来，地源热泵技术将在提高能源利用效率、减少温室气体排放等方面发 挥更加重要的作用。
02
地源热泵系统组成及工作原 理
根据建筑物的冷热负荷需求，综合考虑室内外温度、围护结构、人员活动等因素 ，采用专业软件进行精确计算。
选型方法
根据地源热泵机组的性能参数、适用条件及实际负荷需求，选择合适的机组型号 和配置方案。
系统配置与优化建议
系统配置
包括地源热泵机组、水泵、水管路、 控制系统等组成部分的合理配置，确 保系统高效运行。
准备符合设计要求的管 道、阀门、保温材料等
。
管道连接与敷设要求
管道连接
采用专用接头连接管道，确保连接牢 固、密封良好。
管道保温
采取必要措施，防止管道受到机械损 伤或化学腐蚀。
管道敷设
按照设计要求，在指定位置敷设管道 ，保证管道平直、无扭曲。
管道保护
对管道进行保温处理，减少能量损失 。
设备安装与调试流程
地源热泵技术
地源热泵技术介绍地源热泵技术是一种利用地下的热能来进行供暖、制冷和热水供应的环保能源系统。
它通过从地下的地热能源中提取热能，经过热泵的升温处理后，将热能传递到建筑物中，以供应温暖的空气或热水。
工作原理地源热泵技术的工作原理基于热泵循环系统。
首先，通过地下的地热能源，包括地下水、土壤或岩石，来提供热能。
使用一个地热井将地下的热能输送到地源热泵系统中。
地源热泵系统中的热泵通过循环制冷剂来将地下的热能吸收到蒸发器中。
然后，制冷剂在压缩机的作用下升温并变为高温高压气体。
高温高压气体通过换热器将热能传递给建筑物的供热系统，提供热水和供热。
而冷凝器中冷却的高温高压气体通过膨胀阀降温和膨胀后，变为低温低压气体，并被再次送入蒸发器中进行下一轮循环。
优势地源热泵技术相比传统供热方式具有许多优势：1.高效能源利用：地源热泵技术通过利用地下的热能，能够将一单位的电能转化为三到四单位的热能，相比传统热水锅炉等系统，能效更高。
2.环保节能：地源热泵技术利用地下的热能作为能源源，不需要燃烧燃料，减少了对化石燃料的依赖，有利于减少温室气体的排放。
3.稳定可靠：地下地热能源的温度相对稳定，不受外界气候的影响，使地源热泵系统的供热效果更加稳定可靠。
4.长期经济性：尽管地源热泵系统的初投资较高，但随着时间的推移，系统的高能效和低运行成本将使其在长期内具有更高的经济性。
5.多功能：地源热泵技术既可用于供热，也可用于制冷。
通过翻转制冷循环，地源热泵系统可以逆向工作，将建筑物内的热量排出以实现室内的制冷。
应用领域地源热泵技术广泛应用于以下领域：1.住宅用途：地源热泵技术在供暖、制冷和热水供应方面可以有效地满足住宅的需求。
2.商业建筑：地源热泵技术在商业建筑物中应用广泛，可以实现供暖、制冷和热水供应的集中管理。
3.工业用途：地源热泵技术也可以应用于工业领域，满足工业制造过程中的供热和制冷需求。
4.农业领域：地源热泵技术在温室、畜牧设施等农业领域也有应用，可以提供稳定的温度和湿度控制。
中深层无干扰地源热泵技术原理
中深层无干扰地源热泵技术原理地源热泵是一种利用地下能量进行空调和供暖的环保技术。
而中深层无干扰地源热泵技术是地源热泵技术中的一种创新型方法，它通过在地下较深处进行热交换，实现了更高效、更稳定的能量转换过程。
中深层无干扰地源热泵技术的原理可以概括为以下几个方面：1. 地热资源利用：地球内部存在着丰富的热能，地热资源是一种可再生的能源，而地源热泵技术通过利用地热能，将其转化为可供使用的热量或冷量。
2. 热交换原理：中深层无干扰地源热泵技术通过在地下较深处进行热交换，将地下的热能传递到地源热泵系统中。
这一过程中，地下的热能被吸收并传导到地源热泵系统中的工质中，然后通过压缩、膨胀等过程实现能量的转换。
3. 地温稳定性：地下温度受到气候变化的影响较小，具有较高的稳定性。
中深层无干扰地源热泵技术利用了地下温度的稳定性，能够在不同季节、不同天气条件下提供稳定的热量或冷量。
4. 无干扰设计：中深层无干扰地源热泵技术通过合理的设计和施工，避免了地下热交换系统对周围环境的干扰。
这种技术在地下进行热交换时，能够最大程度地减少对地下水体、地质构造和生态环境的影响。
中深层无干扰地源热泵技术的应用具有以下优势：1. 高效节能：中深层无干扰地源热泵技术能够实现高效的能量转换，提供较高的供暖或制冷效果。
与传统的供暖和空调系统相比，它能够节约大量能源，降低能耗。
2. 环保低碳：中深层无干扰地源热泵技术利用地热资源进行能量转换，不产生二氧化碳等温室气体的排放，对环境没有污染。
3. 经济可行：尽管中深层无干扰地源热泵技术的初期投资较高，但由于其高效节能的特点，可以在较短的时间内回收投资成本，并且在长期运行中可以节约大量的能源费用。
4. 适用性广泛：中深层无干扰地源热泵技术适用于各种建筑类型，无论是住宅、商业建筑还是工业厂房，都可以利用地源热泵技术进行供暖和空调。
为了保证中深层无干扰地源热泵技术的有效运行和长久稳定的使用，需要考虑以下几个关键因素：1. 地质勘探：在选择地下热交换系统的位置时，需要进行详细的地质勘探，了解地下的地质构造和地下水体情况，以确保系统的安全和稳定性。
《地源热泵技术》课件
• 地源热泵技术简介 • 地源热泵系统组成 • 地源热泵技术优势与特点 • 地源热泵技术应用实例 • 地源热泵技术的前景与展望
目录
01
地源热泵技术简介
技术定义与原理
技术定义
地源热泵是一种利用地球表面浅层地热资源进行供热和制冷的节能环保型技术 。
技术原理
通过地源热泵系统，将地下土壤、地下水或地表水中的低位热能提取出来，通 过系统中的热交换器和压缩机等设备，将热能转化为高位的热能或冷能，实现 供暖或制冷的目的。
地源热泵系统可以为住宅提供 供暖和制冷服务，具有高效、
舒适、环保等优点。
商业建筑
商业建筑如酒店、商场、办公 楼等也可以采用地源热泵系统
，实现节能减排。
工业生产
在某些工业生产过程中，地源 热泵技术可以提供稳定的热源
或冷源，提高生产效率。
农业种植
地源热泵技术可以为农业种植 提供适宜的温度和湿度条件，
促进作物的生长。
运行费用低
长期运行费用低
虽然地源热泵系统的初投资较高，但由于其节能效果显著，长期运行下来，相比 传统空调系统可以节省大量的运行费用。
费用构成合理
地源热泵系统的运行费用主要由维护费用、人工费用、水费、电费等构成，其中 电费占据较大比例，可以通过合理调整系统运行方式来降低电费支出。
维护方便
系统简单
地源热泵系统的组成部件相对简单， 因此在维护方面较为方便。同时，该 系统的自动化程度较高，可以减少人 工干预和操作。
技术发展历程
起源
地源热泵技术起源于19世纪初，但直到20世纪40年代才开始得到 实际应用。
初期发展
20世纪70年代，随着能源危机的出现，地源热泵技术得到了快速 发展。
地源热泵系统
地源热泵系统1、引言地源热泵系统是一种高效节能型并能实现可持续发展的新技术。
这种技术是将土壤等地下蓄热体中的能量用于建筑物的热交换，从而利用低品位能源来实现节能的目的。
地源热泵一般不会污染地下水，不会引起地面沉降；可以通过调整换热器的埋置深度，避免对浅层土壤中的微生物环境造成破坏。
合理利用自然资源，减少常规能源消耗，地源热泵越来越呈现其独特的优势，并成为一种高效节能、无污染的可再生能源系统。
地源热泵系统可用于空调系统的冷热源。
2、地源热泵技术概述地源热泵(GSHP- ground source heat pumps)大致分为三类，即土壤热泵、地下水源热泵和地表水源热泵。
地源热泵属于人工冷热源,可以取代锅炉或城市供热管网等系统。
冬季它从土壤、地下水或者地表水中取热,向建筑物供暖；夏季它将普通空调系统携带的热量向土壤、地下水或者地表水释放，从而实现建筑物制冷；同时,它还可供应生活用水，可谓一举三得，是一种有效的利用能源的方式。
3、地源热泵工作原理在制冷工况下，压缩机4对冷媒做功，使其进行汽-液转化的逆卡诺循环。
冷媒在蒸发器7内蒸发，将空调系统所携带的建筑物内的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷凝器3内冷媒的冷凝，由水路循环将冷媒所携带的热量吸收，最终由水路循环通过埋地盘管1转移至地下水或土壤里。
在室内热量不断转移至地下的过程中，通过空调系统末端装置8，以13℃以下的冷风的形式为房间供冷。
在制热工况下，压缩机4对热媒做功，并通过换向阀5将热媒流动方向换向。
由地下的水路循环通过盘管1吸收地下水或土壤里的热量，通过冷凝器3（此时转为蒸发器）内热媒的蒸发，将水路循环中的热量吸收至热媒中，在热媒循环的同时再通过蒸发器7（此时转为冷凝器）内热媒的冷凝，将热媒所携带的热量转移至空调系统。
在地下的热量不断转移至室内的过程中，并通过末端装置8，以35℃以上热风的形式向室内供暖。
当空调系统回路、热泵机组、地源水系统回路三部分分置时，所组成的系统为地源热泵空调系统；当空调系统回路与热泵机组合二为一，地源水系统回路延伸至建筑物内时，所组成的系统为地源水环热泵空调系统。
地源热泵技术手册
地源热泵技术手册地源热泵技术是一种利用地下储存的热量来进行空调和供暖的环保能源技术。
它通过循环利用地下的热能，实现了能源的高效利用和减少对传统能源的依赖。
本手册将详细介绍地源热泵技术的原理、构成及安装注意事项。
一、地源热泵技术原理地源热泵技术的核心原理是利用地下储存的热能，通过地源热泵系统将其转换成可供室内空调和供暖使用的热能。
地下的热能是由太阳能和地心热产生的，在地壳深层储存的热量非常丰富。
地源热泵系统通过地下热交换器，将地下的热能吸收到室内热泵中，再通过室内热泵的热交换器释放到室内。
冷却时，室内热泵将室内热能吸收到热泵系统中，通过热交换器释放到地下。
通过这种方式，实现了在夏季制冷和冬季供暖的目的。
二、地源热泵技术构成地源热泵技术主要由地下热交换器、室内热泵机组和室内分布系统三部分组成。
1. 地下热交换器地下热交换器是地源热泵系统的关键组成部分。
它通常包括水井、地埋管和地下水源热泵三种形式。
水井式地下热交换器是将水泵打入地下深处的地下水层，利用地下水的温度差异来传递热量。
地埋管式地下热交换器是将地下管道埋入地下，通过地下土壤的传导热来传递热量。
地下水源热泵则是将水泵连通地下水体系，通过地下水的循环流动来传递热量。
2. 室内热泵机组室内热泵机组是地源热泵系统的另一个重要组成部分。
它包括蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置等几个关键部件。
蒸发器是地源热泵系统中的热交换器，它负责将地下的热能吸收到系统中。
压缩机将吸入的低温低压气体压缩成高温高压气体，并将其释放到冷凝器中。
冷凝器则将压缩机排出的高温高压气体中的热量释放到室内。
节流装置负责调节制冷剂的流量，控制系统的供暖或者制冷效果。
3. 室内分布系统室内分布系统包括散热器、供暖设备和冷却设备等元件。
散热器可以采用地板辐射、壁挂散热器或者是地暖等形式，将热能释放到室内进行供暖。
供暖设备可以是暖气片、地暖或者是风扇盘管等形式。
冷却设备通常包括室内电风扇冷却器或者是空调设备。
《地源热泵技术规范》课件
公共建筑
公共建筑如办公楼、学校、医院等也 是地源热泵技术的应用场景，能够满 足大量人群的冷暖需求，同时降低能 源消耗和运营成本。
案例分析一：住宅小区地源热泵系统
01
02
03
项目介绍
某住宅小区采用地源热泵 系统，为住户提供冷暖空 调和生活热水服务。
技术特点
该系统采用垂直地埋管和 地下水两种方式进行热交 换，具有高效节能、环保 舒适的特点。
运行效果
系统运行稳定可靠，节能 效果显著，得到了住户和 开发商的高度评价。
案例分析二：公共建筑地源热泵系统
项目介绍
某公共建筑采用地源热泵 系统，为办公楼提供冷暖 空调服务。
技术特点
该系统采用水平地埋管和 冷却塔进行热交换，具有 高效节能、环保舒适的特 点。
运行效果
系统运行稳定可靠，节能 效果显著，得到了业主和 租户的高度评价。
行业标准
由相关行业协会或组织制定并推荐执行的标准， 通常是在国家标准的基础上，根据行业特点和技 术发展进行细化和补充。
技术规范的主要内容
01 系统设计
包括地源热泵系统的设计原则、设计流程、热工 计算、系统配置等方面的技术要求。
02 施工工艺
包括地源热泵系统的施工准备、钻孔、换热器安 装、管道连接等方面的技术要求。
拓展应用领域
在地源热泵技术的基础上 ，进一步探索其在工业余 热回收、城市供暖等领域 的应用。
技术发展前景展望
政策支持推动
随着国家对可再生能源的重视和支持 力度加大，地源热泵技术有望得到更
广泛的推广和应用。
智能化与精细化
随着物联网、大数据等技术的发展， 地源热泵系统将更加智能化和精细化
，提高运行效率和管理水平。
地源热泵技术原理及优缺点
地源热泵技术原理及优缺点
1.地热采集：通过埋设于地下的地源换热器采集地下的热量，透过换
热器的导热管发挥功能。
2.热泵循环：通过地源热泵系统中的压缩机和膨胀阀，将地下储存的
热量进行压缩和膨胀，从而使其温度升高或降低。
3.热能利用：通过热泵循环后，产生的高温热能用于供热、供冷和热
水需求。
2.环保无污染：地源热泵系统不产生直接的污染排放，减少对环境的
影响，符合可持续发展的要求。
3.多功能利用：地源热泵系统不仅可以供热，还可以供冷和提供热水，具有多种功能，满足不同需求。
4.技术成熟稳定：地源热泵技术已经得到广泛应用，成熟的技术和设
备保证了系统的稳定性和可靠性。
5.长寿命可靠性高：地源热泵系统的主要设备寿命较长，使用寿命可
达20年以上，且运行稳定可靠。
1.初始投资较高：地源热泵系统的建设需要一定的投资，包括地热采
集系统和地源热泵设备，初始投资较高。
2.地质条件限制：地源热泵技术对地质条件有一定的要求，需要有足
够的地下水资源和合适的地层条件。
3.维护成本较高：地源热泵系统需要定期检查和维护，以确保系统的
运行效果，这会增加一定的维护成本。
4.土地占用较大：地源热泵系统需要埋设大量的地热换热器和导热管，对土地的占用较大。
综上所述，地源热泵技术通过利用地热资源将其转换为热能，实现供热、供冷和热水需求，具有高效节能、环保无污染、多功能利用、技术成
熟稳定和长寿命可靠性高等优点。
然而，地源热泵技术的初始投资较高，
地质条件有限，维护成本较高，土地占用较大等缺点也需要考虑。
地源热泵技术手册
地源热泵技术手册一、地源热泵技术的原理地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
其工作原理简单来说，就是在冬季，把地能中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量“取”出来，释放到地能中去。
地源热泵系统主要由地源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成。
机组是整个系统的核心，负责热量的交换和输送。
地热能交换系统则通过地下埋管、地下水或者地表水等方式，与地下的热能进行交换。
建筑物内系统则包括末端的散热和制冷设备，如风机盘管、地暖等。
二、地源热泵系统的分类（一）地下水地源热泵系统通过抽取地下水，在热泵机组中进行热量交换后，再回灌到地下。
这种系统需要有充足的地下水资源，并且要确保回灌不会造成地下水资源的污染和浪费。
（二）地表水地源热泵系统利用江河湖海等地表水的热能，通过换热器与热泵机组进行热量交换。
但受到地表水温、水质以及季节变化等因素的影响较大。
（三）土壤源地源热泵系统也称为地埋管地源热泵系统，是将换热管道埋设在地下土壤中，通过与土壤的热交换来获取或释放能量。
这种系统不受水资源和地表水温的限制，但初投资相对较高。
三、地源热泵技术的优势（一）高效节能地源热泵利用地下热能，其能效比传统空调系统高出 30% 50%，能够大大降低能源消耗和运行成本。
（二）环保无污染运行过程中不排放任何污染物，对环境友好，有助于减少温室气体排放，缓解气候变化。
（三）稳定性好地下温度相对稳定，不受外界气温变化的影响，使得地源热泵系统的运行更加稳定可靠，能够提供持续稳定的冷热量。
（四）使用寿命长由于系统运行稳定，且地下部分的管道和设备受外界环境影响小，所以地源热泵系统的使用寿命通常可达 20 年以上。
（五）一机多用地源热泵系统既能供暖，又能制冷，还可以提供生活热水，实现了一机多用，提高了设备的利用率。
四、地源热泵系统的设计与安装（一）场地勘察在设计安装地源热泵系统之前，需要对场地进行详细的勘察，包括地质结构、土壤类型、地下水位、水文地质条件等，以便确定最适合的地热能交换方式和系统规模。
地源热泵工程技术规范
地源热泵工程技术规范篇一：地源热泵系统工程技术规程DB34 安徽省地方标准DB34/ 1800-2012地源热泵系统工程技术规程Technical standard forground-source heat pump systems engineering2013-××-××发布 2013-××-××实施篇二：地源热泵执行标准地源热泵执行标准产品标准《水源热泵机组》GB/T19409《蒸汽压缩循环冷水（热泵）机组工商业用和类似用途的冷水（热泵）机组》GB/T18430.11《制冷和供热用机械制冷系统安全要求》GB9237《冷水机组能效限定值及能源效率等级》GB19577设计标准《公共建筑节能设计标准》GB50189《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736《室外给水设计规范》GB50013工程标准《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2009《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ101《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243其他政策关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见单井循环换热地能采集井工程技术规范》(DB11/T935-2012)农村小型地源热泵供暖供冷技术工程规程....中国建筑科学研究院上海分院绿色建筑与生态城研究中心篇三：地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范地源热泵系统工程技术规范·工程勘察·一般规定3.1.1 热源热泵系统方案设计前，应进行工程场地状况调查，并应对浅层地热能资源进行勘察。
3.1.2 对已具备水文地质资料或附近有水井的地区，应通过调查获取水文地质资料。
3.1.3 工程勘察应由具有勘察资质得专业队伍承担。
工程勘察完成后，应编写工程勘察报告，并对资源可利用情况提出建议。
3.1.4 工程场地状况调查应包括下列内容：1 场地规划面积、形状及坡度；2 场地内已有建筑物和规划建筑物的占地面积及其分布；3 场地内树木植被、池塘、排水沟及架空输电线、电信电缆的分布；4 场地内已有的、计划修建的地下管线和地下构筑物的分布及其埋深；5 场地内已有水井的位置。
暖通工程建设中的地源热泵施工技术
暖通工程建设中的地源热泵施工技术地源热泵技术是一种利用地表或地下温度稳定的能量源，进行供暖、制冷、热水等方面的能源利用技术。
在建筑暖通工程建设中，地源热泵技术不仅能实现舒适的室内温度，同时也是降低能耗、减少排放，实现绿色环保的重要手段。
地源热泵技术的施工涉及到地源热泵系统设备、地下管路系统、室内外管路系统、水泵系统、电气控制系统等方面，需要专业技术人员进行施工设计、安装调试。
本文将详细介绍地源热泵系统的施工技术。
一、地源热泵系统设备的安装1. 壁挂悬挂和地面安装：地源热泵设备的壁挂悬挂和地面安装在施工前需要确定设备的安装位置，根据安装位置预留管路出口，并保证设备在安装后与周围环境保持适当距离，以保证设备正常运作。
2. 管路连接：地源热泵设备以及各种热源和冷源设备之间的管路需要连接，施工前需要制定连接方案，进行细心的测量和防漏处理。
3. 水工程：地源热泵系统中水循环是核心，地源热泵设备、地源热泵井、水泵、水箱等各个部分水路的安装顺序和方法需要事先确定，安装时注意保证水路的正常连接和水箱的泄压及水位控制。
二、地下管路系统的施工地下管路系统是地源热泵系统的重要组成部分，主要包括传热液管路、循环液管路、控制管路、地源热泵井管等。
地下管路施工需要特别注意以下事项：1. 地源热泵井的施工：地源热泵井是地下管路系统的一个重要组成部分，进行地源热泵井施工需要先进行调查勘探工作，确定开挖深度、井径、井深等参数。
之后进行地面开挖、设备吊装、钻井、套管、胶结、排水、灌注等一系列工作，保证井的深度和直径符合要求，井内装上管道，胶结等细节处理完毕。
2. 地下管道的敷设：地下管道敷设一般包括传热液管路、循环液管路和地源热泵井管等部分。
敷设过程中需要先进行布置与调整，然后进行管道的敷设。
管道敷设时，要事先确定敷设路径和管道连接方案，同时配置好安装设备、配件和材料等需要携带的物品。
3. 管道连接的焊接：地下管道的连接是地源热泵系统中重要一环，需要开展缓冲焊、单面焊等多种连接技术。
地源热泵工程技术规范
人员培训与交底
对施工人员进行技术培训和 安全交底，确保施工人员熟 悉施工工艺、操作规程和安 全规范。
施工工艺流程
钻孔施工
根据设计要求，钻取一定数量的钻孔，用于 安装地源热泵系统的地下换热器。
管道连接
将地源热泵系统的管道与地下换热器连接起 来，形成完整的循环系统。
换热器安装
将地源热泵系统的地下换热器安装在钻孔中 ，并进行密封和固定。
热交换原理
地源热泵系统中的热交换器，如 地下埋管、冷却塔和蒸发器等， 通过与周围环境进行热量交换， 实现冷热量的转移。
控制系统原理
地源热泵系统通过控制系统对各 部件进行协调控制，确保系统的 稳定运行和高效节能。
技术特点
节能高效
地源热泵系统利用浅层地热资源，相比 传统空调系统可节能30%以上。
适用范围广
热泵机组
地源热泵系统的核心部件，包括制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀等。
地下换热器
用于与地下土壤进行热交换的部件，包括垂直或水平埋管、地下水井等。
循环泵
用于驱动循环水在系统中流动的部件。
控制部件
包括控制系统和各种传感器，用于监测和控制系统的运行状态。
系统优化与改进
优化地下换热器设计
根据地质条件和系统需求，优化地下换热器的设 计，提高换热效率。
于分析和故障排查。
节能管理
03
根据实际情况，合理调整系统运行参数，降低能耗，提高能效
。
系统维护保养
定期检查
定期对系统进行全面检查，包括管道、阀门、换 热器等关键部件。
清洗保养
定期对系统进行清洗保养，清除积垢和杂质，保 持系统高效运行。
更换磨损件
及时更换磨损严重的部件，避免系统性能下降和 故障发生。
地源热泵技术
地源热泵技术地源热泵技术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。
地源热泵的由来"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。
1946年美国在俄勒冈州的波兰特市中心区建成第一个地源热泵系统。
但是这种能源的利用方式没有引起当时社会各界的广泛注意，无论是在技术、理论上都没有太大的发展。
20世纪50年代，欧洲开始了研究地源热泵的第一次高潮，但由于当时的能源价格低，这种系统并不经济，因而未得到推广。
直到20世纪70年代初世界上出现了第一次能源危机，它才开始受到重视，许多公司开始了地源热泵的研究、生产和安装。
这一时期，欧洲建立了很多水平埋管式土壤源热泵，主要用于冬季供暖。
虽然欧洲是世界上发展地源热泵最成熟的地区，但是它也曾因为热泵专家不懂安装技术，安装工人又不懂热泵原理等因素，致使地源热泵的发展走了一段弯路。
随着科技的进步，关于能源消耗和环境污染的法律制订越来越严格，地源热泵的发展迎来了它的另一次高潮。
欧洲国家以瑞士、瑞典和奥地利等国家为代表，大力推广地源热泵供暖和制冷技术。
政府采取了相应的补贴政策和保护政策，使得地源热泵生产和使用范围迅速扩大。
上世纪80年代后期，地源热泵技术已经趋于成熟，更多的科学家致力于地下系统的研究，努力提高热吸收和热传导效率，同时越来越重视环境的影响问题。
地源热泵生产呈现逐年上升趋势，瑞士和瑞典的年递增率超过10％。
美国的地源热泵生产和推广速度很快，技术产生了飞速的发展，成为世界上地源热泵生产和使用的头号大国。
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和空调、和燃料
价格的影响。若采用地下水的利用方式，会受
到当地地下水资源的制约。
Oklahoma 州议会大厦 (1992)
钻井78m ×370=28860m， 热泵数量 460台（1/3-30 ton），总负荷843 ton 分两期，总造价 ＄4,370,000
特点： 提升了能量的品质！
一、热泵
热泵用途 1）家庭、商业建筑的供暖
2）回收工业废热
3、热泵组成及工作原理（蒸汽压缩式热泵系统）
气态循环工质被压缩 升温，并把工质输送 到冷凝器。
循环工质再冷凝器中释 放热量。（等温放热）
液态循环工质吸热 蒸发。（等温吸热）
对循环工质进行 节流降压（膨胀 降温）
热泵
提取井水的低品位热 •电能使之高品位热能 •节约能量，环保无污染
取 水 井
回 灌 井
不使用冷水塔，不消耗冷却水，节省占地面积
二、水源热泵系统
能量释放系统 冬季运行，供热 能量提升系统（热泵）
夏季运行，制冷
能量 采集 系统
水源热泵——
在整个采暖和制冷过程中，只向水
源中吸热或者排热，并不消耗水量 也不污染水。因此是一种可持续发
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。
2、属经济有效的节能技术
地能或者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，地能温度相对稳定，使热泵机组运行更可 靠、稳定。
土壤埋盘管 地下水系统 地表水系统
基本原理
夏季
冷 热 冷
地源热泵技术示意
热 热 热
冷
基本原理
冬季
温暖 冷 温暖
温暖
地源热泵技术示意
冷
基本原理
原理示意 •提取井水的低品位热 •利用电能聚变为高品位热能 •节约能量，环保无污染
取 水 井
回 灌 井
不使用冷水塔，不消耗冷却水，节省占地面积
基本原理
寒冷
提升 3~4kW
释放 0.7~0.8kW
燃料能1kw
节能显著！
燃煤 锅炉
四、地源热泵特点
1、属清洁于可再生能源技术
地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源（通常
小于400米）作为冷热源，进行能量转换的供暖
空调系统。地表浅层的地热资源是指地表土壤、 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
3、热泵分类 根据热源种类来分：
空调？ （1）空气源热泵 利用空气作为冷热源的热泵 特点：运行条件恶劣，稳定性差，存在结霜问， 效率低下。
（2）水源热泵 利用水（地表水、地下水等）作为冷热源的热泵 特点：水热容量大，全年温度稳定，传热性能好， 制冷和供热效率高于空气源热泵。 （3） 土壤源热泵 利用土壤为冷热源的热泵
3、环境效益显著
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。 地源热泵在运行中只是从土壤或水中吸热和排 热，没有任何污染，没有燃烧，没有排烟，也
没有飞舞，不需要堆放燃料废物的场地
4、一机多用，应用广泛
地源热泵可供暖、空调还可供生活热水，一机
多用，一套地源热泵系统可以代替原来的锅炉
二、水源热泵系统
1、系统组成
2、工作原理 通过消耗少量的 电能驱动压缩机，
经过热交换设备，
在冬季时，从水 源中“提取”热 能，送到建筑物 中采暖。
二、水源热泵系统
2、工作原理 通过消耗少量的 电能驱动压缩机， 经过热交换设备，
在夏季时，将建 筑物中的热量 “提取”出来， 释放到水体中。
基本原理
热泵技术
第 7 讲
地热能利用 的
本节主要内容
一、热泵
热泵？工作原理？组成？分类？
二、水源热泵系统
水源热泵？系统组成？工作模式？
三、地源热泵系统
地源热泵？系统组成？工作模式？
四、地源热泵特点及发展
把水由低处提升到高处。
把热量从低温处抽到高温处。
一、热泵
消耗一定的高品位的能源，把能量从 低温物体传递到高温物体的设备。
美国总统布什在德克萨斯州的宅邸
美国总统布 什宅邸中的 地源热泵装 置
五、地源热泵国内外发展近况
1）1912年，第一台热泵机组在瑞士诞生，它以河水为低温热 源，向市政厅供热，输出热水温度达到60摄氏度
2）1973年，能源危机推动热泵的发展 3）目前，欧洲的热泵理论和技术均已高度发达。
如美国，截至1985年，全国共有热泵14000台，而1997年 就安装了45000台，到目前为止，已安装了400000台，而且每 年以10%的速度稳步增长。 在欧洲，在家用的供热装置中，地源热泵所占比例，瑞士 为96%，奥地利为38%，丹麦为27% 4）我国地源热泵事业近几年起步，发展势头良好。高校和企 业合作联合开发，已建成数个示范工程。
展性强的绿色环保空调产品！
三、地源热泵系统
1、什么是地源热泵？
它是以地源能（土壤、 地下水、地表水、低温 地热水和尾水）作为冷 热源，同时提供冬季采 暖、夏季空调和生活热 水的系统。
三、地源热泵系统
2、主要组成：
室外地能 换热系统
水循环
地源 热泵
水或空 气循环
室内采暖和 空调系统
3、室外地源换热系统
取 水 井 回 灌 井
温 暖
温暖
水源热泵技术示意
地源热泵
在整个采暖和制冷过程中，只向土壤中
吸热或者排热，并不消耗水量也不污染
水，也不会影响地面沉降。因此是一种
可持续发展性强的绿色环保空调产品！
四、地源热泵与锅炉（电、燃料）供暖比较
释放 4~5kW 地源 热泵 释放 0.9kW
电能1kw
电能1kw 电锅炉