地热供暖供冷工艺原理

地热供暖、供冷工艺原理

1、供暖系统工艺原理

地热供暖，由地热井（含深井泵）、直供板式换热器、中间换热器、回灌泵、热泵、用户侧循环水泵、中间循环泵、管网、热用户等组成。通过开采中深层地热水，采用能源梯级利用的方法，一部分地热水加热生活热水，其余的在直供板换中加热采暖循环水，降温后的这两部分水混合后进中间板换，给中间水升温，为热泵系统提供低温热源，在整个过程中，地热水只用于热量的载体输送，不消耗、不排放地热水。采暖循环水由直供板式换热器、热泵加热，通过闭式循环系统为建筑采暖。生活热水由热水箱、热水循环泵、采用热水循环系统组成。热水箱的水经生活热水泵升压后进换热器与热水换热提供给用户，多余的水返回至热水箱，更具热水箱液位的变化定期补自来水。在非采暖季，根据需要定期启动地热井的潜水泵。（工艺流程图如图1）

供热系统中板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。而热泵机组目前基本采用水源热泵机组，其工作原理为以水作为热源，通过少量的高品位电能输入，实现低品位热能向高品位热能转移。供热工况时，制冷剂在蒸发器中蒸发。从水源中吸热，通过压缩机的压缩作用，制冷剂温度升高，在冷凝器中制冷剂将热量释放出来，达到供热目的。

2、制冷系统工艺原理

系统制冷工作时，地热井只用于制备生活用水。制冷时采用系统常规冷水机组，管网与采暖循环水管网共用。整个制冷系统由水源、取水构筑物、输水管网、水处理设备、冷水机组、冷却塔和室内末端系统所构成。在水冷机组中蒸发器是出送冷量的设备，制冷剂在其中吸收水的热量，使其成为冷冻水，冷冻水被送到各风机风口的冷却盘管中吸收盘管周围的空气热量，产生低温空气由盘管风机吹送到各个房间，以实现制冷。压缩机起着吸

入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用，冷凝器是放出热量的设备，将制冷剂的热量一起传递给冷却塔，再由冷却塔对其进行自然冷却或通过冷却塔风机对其进行喷淋式强迫风冷，与大气之间进行充分热交换，使冷却水变回常温，以便循环使用。(工艺流程图如图1)其中冷水机组工作原理为制冷剂在蒸发器内吸收被冷却物的热量并汽化成蒸汽，压缩机不断地将产生的蒸汽从蒸发器中抽出，并进行压缩，经压缩后的高温、高压蒸汽被送到冷凝器后向冷却介质(如水、空气等)放热冷凝成高压液体，在经节流机构降压后进入蒸发器，再次汽化，吸收被冷却物体的热量，如此周而复始地循环，从而实现将水中的冷量向建筑物供冷。而冷却塔的主要作用在于散热，其工作原理将热水喷撒至散热材表面与通过之移动空气相接触。此时，热水与冷空气之间即产生显热之热交换作用，同时部份的热水被蒸发，亦即蒸发水汽中其蒸发潜热被排放至空气中，最后经冷却后的水落入水槽内，利用泵浦将其传送至热交器中，再予吸收热量。

图1