地源热泵培训资料最新版本

实用文档
4一机多用，应用范围广 地源热泵系统可供暖、空调，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；可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更 适合于别墅住宅的采暖、空调。此外，机组使用寿命长， 均在15年以上；机组紧凑、节省空间；维护费用低；自 动控制程度高，可无人值守。当然，象任何事物一样， 地源热泵也不是十全十美的，如其应用会受到不同地区、 不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响；一次性投 资及运行费用会随着用户的不同而有所不同；采用地下 水的利用方式，会受到当地地下水资源的制约，实际上 地源热泵并不需要开采地下水，所使用的地下水可全部 回灌，不会对水质产生污染。
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。
实用文档
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；
实用文档
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。
实用文档
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。
实用文档
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
实用文档
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
实用文档
1 竖直埋管材料和深度 埋管材料最好采用塑料管,因与金属管相比,塑料管具有耐
腐蚀、易加工、传热性能可满足换热要求、价格便宜等优点。 可供选用的管材有高密度聚乙烯管(PE管),铝塑管等。竖直埋 管的管径也可有不同选择,如DN20、DN25、DN32、DN50 等。竖直埋管可须根据当地地质条件而定,可以从20m-200m。 确定深度应综合考虑占地面积、钻孔设备、钻孔成本和工程 规模。如果地表土壤层很厚,钻孔费用相对便宜,宜采用较深的 竖直埋管,反之,采用浅埋。埋管间距一般以5-6m及以上,要综 合考虑当地的地质及土壤的传热情况。
实用文档
2 土壤热交换器系统 土壤是热泵良好的低温热源。通过水的流动和太阳辐射热 的作用，土壤的表层贮存了大量的热能。土壤的温度变化 不大，并有一定的蓄热作用。热泵可以从土壤表层吸收热 量，土壤的持续吸热率(能量密度)为20-40w／m2，一般在 25w／m2左右。土壤的主要优点是：(1)温度稳定，全年波 动较小，冬季土壤温度比空气高，因此热泵的制热系数较 高；(2)土壤的传热盘管埋于地下，热泵运行中不需 要通过 风机或水泵采热，无噪声，换热器也不需要除霜；(3)土壤 有蓄能作用。
实用文档
实用文档
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。
实用文档
2 竖直埋管换热器回填、灵敏度 竖直埋管换热器的形成是从地面向下钻孔达到预计深
度,将制作好的U型管下入孔中,然后在孔中回填不同材料。 在接近地表层处用水平集水管、分水管将所有U型管并 联构成地下换热器。根据地质结构不同,回填材料可以选 用浇铸混凝土、回填沙石散料或回填土壤等。材料选择 要兼顾工程造价、传热性能、施工方便等因素。从实际 测试比较浇铸混凝土换热性能最好,但造价高、施工难度 大,但可结合建筑物桩基一起施工。
实用文档
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。
实用文档
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，如 果结合其它节能措施节能减排会更明显。虽然也采用制 冷剂，但比常规空调装置减少25％的充灌量；属自含式 系统，即该装置能在工厂车间内事先整装密封好，因此， 制冷剂泄漏机率大为减少。该装置的运行没有任何污染， 可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废 弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送 热量。
实用文档
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。
实用文档
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。
实用文档
3 地下水系统
实用文档
八 地源热泵地下换热器形式与埋管
土壤热交换器是地源泵机组设计的关键。地源热土壤换热 器有多种形式,如水平埋管、竖直埋管等。这两种埋管型式 各有自身的特点和应用环境。在中国采用竖直埋管更显示 出其优越性:节约用地面积,换热性能好,可安装在建筑物基础、 道路、绿地、广场、操场等下面而不影响上部的使用功能, 甚至可在建筑物桩基中设置埋管,见缝插针充分利用可利用 的土地面积。
实用文档
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。
地源热泵系统
2011年4月
实用文档
❖ 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
地源按照室外换热方式不同可分为三类： 1.地表水系统 2.土壤埋盘管系统 3. 地下水系统
实用文档
1 地表水系统
地表水地源热泵系统，由潜在水面以下的多重并联的塑料管组 成的地下水热交换器取代了土壤热交换器，与土壤热交换器地 源热泵一样，它们被连接到建筑物中。 一 般情况下，只要地 表水冬季不结冰，均可作为低温热源使用。我国有丰富的地表 水资源，用其作为热泵的低温热源，可获得较好的经济效益。 地表 水相对于室外空气是温度较高的热源，且不存在结霜问 题，冬季温度也比较稳定。利用地表水作为热泵的低温热源， 要附设取水和水处理设施，如清除浮游生物和垃圾，防止泥沙 等进入系统，影响换热设备的传热效率或堵塞系统，而且应考 虑设备和管路系统的腐蚀问题。
实用文档
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。