地源热泵系统工作原理概要

源热泵系统工程技术规范》（GB50366-2005）中把地耦合热泵系统或以前
国内有人所称的“土壤源”地源热泵系统定义为地埋管地源热泵系统。
地源热泵系统的工作原理
3、地源热泵系统的工作原理
地源热泵空调系统一般由三个必需的环路组成：室外环路、制冷剂环路、 室内环路。 （1）、室外环路：一种方式是用高强度的塑料塑料管组成的地下循环的封 闭环路，循环介质为水或防冻液；一种方式是用抽取地下水，换热后再回灌 的水井系统。 （2）、制冷剂环路：是热泵机组内部的制冷剂循环。
（2）绿色环保
• 绿特地源热泵是绿色环保型中央空调。空调系统的驱动能采用电能，供热时 可省去锅炉，无需燃烧燃料，避免了排烟污染大气；供冷时可省去冷却塔， 避免了冷却塔噪声和水的飘失；噪音低，不向室外排放热风，不会造成“热 岛效应”，循环液在地下系统中密闭流动，不含有害物质，无任何污染。系 统运行时不向周围环境排放COx、SOx、NOx等有害气体，属于真正环保意义的 空调。
我公司热泵产品的优势
（1）高效节能、经济
• 控制系统采用全自动微电脑控制装置，可根据室内实际使用负荷自动 调节压缩机起停机，从而大大节省了用户日后的运行费用。
• 简单地说，用一份电可制造3.5份以上的热量或4份以上的冷量，其冷量、热 量直接来源于地下所蕴藏的能量，并归还与地下。能源利用效率为电加热器 的3-4倍以上，比一般中央空调节能30%-80%。
2、地源热泵系统的分类
以建筑物的空调（包括供热和制冷）为目的的热泵系统有许多种，利用周 围环境作为空调冷热源的热泵系统。就其性质可分，参考中外文献通常将其 分类为：空气源热泵
• （air source heat pump, ASHP）和地源热泵（ground-source heat pump, Gຫໍສະໝຸດ BaiduHP）两大类。
（9）免年检审批
• 机组不属压力容器，不需消防审批及锅炉年检。
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制热运行时：压缩机不断地从蒸发器中抽出制冷剂蒸气，经过压缩 机压缩，制冷剂由低温低压蒸气转变成高温高压蒸气。高温高压制冷剂蒸气 在冷凝器内冷凝，放出大量热被热媒水吸收，从而达到制热的目的。被冷凝 器冷凝的高压液体制冷剂经热力膨胀阀节流、降压，转变为低压制冷剂液体， 低压制冷剂在蒸发器内蒸发，从地下水中吸收大量热量，从而降低了地下水 的温度。低压制冷剂蒸气被压缩机抽取，从而形成一个制热循环。
地源热泵系统的工作原理
山东绿特空调系统有限公司
讲义的提纲
• 地源热泵系统工作原理 • 相关厂家热泵产品的情况 • 我公司产品优势
地源热泵系统的工作原理
1、地源热泵系统的概念
我们先来了解一下“热泵”。 热泵（制冷机）：是通过做功使热量从温度低的介质流向温度高的介质的 装置。 热泵利用的低温热源通常是环境（大气、地表水和大地）或各种废热，由 热泵从这些热源吸收的热量属于可再生的能源。热泵是一项利用可再生能源、 保护环境的可持续发展技术。 利用大地（土壤、地层、地下水）作为热源的热泵，可称之为地源热泵。
（5） 节水、省地 、节资
• 既不消耗也不污染水资源，使用过程只不过是向水/地源取热或放热而已。
• 省去了锅炉房和与之配套的煤场、煤渣以及冷却塔和其他室外设备。结构紧 凑，体积小，占用空间少，不需要大量的基建投资。
（6） 模块化设计
• 机组采用模块化设计，使机组在任何负荷下均能保持最高的输出效率。每个 模块又可分为两个或两个以上完全独立的热泵系统，这样一方面能使空调系 统更紧凑，更节省空间，且易安装、调节和维护，尤其当机组检修及维护时， 并不影响机组总体使用效果；另一方面，可使系统更节能，尤其在气候变化 大时，负荷工况随着不同的变化负荷，机组可单台运转，又可多台组合，可 根据运行负荷大小自动确定压缩机开启台数，有效地减小对电网的冲击，最 大限度的节省了电能，从而延长了机组使用寿命。
（3）、室内环路：是在建筑物内与热泵机组之间传递热量或冷量。 地塬热泵系统的工作原理：热泵机组通过室外环路进行热量交换，
在冬季制热运行时从地下土壤（地层）、地下水吸收热量，夏季制冷 运行时向地下土壤（地层）、地下水释放热量。同时，热泵机组本身 的制冷剂环路运行来把室外环路侧的热量或冷量交换到室内环路侧， 室内环路进而把热量或冷量传递到建筑物内空调末端系统。
地源热泵系统通常还被称为：地热热泵系统、地能系统、地源系统等，后
来由美国供热制冷空调工程师协会（ASHRAE）统一为标准术语即地源热泵
系统（ground-source heat pump system）。
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地源热泵又可进一步划分为地表水热泵、地下水热泵、地耦合热泵。
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考虑实际应用中人们的称呼习惯，同时也为了便于理解，我国颁布的《地
（8）可靠性高、使用寿命长
• 机组采用进口名牌高质量零配件，精心装配而成，可靠性高，维修率低；与 传统空调相比，制冷介质工作压力降低1/3，工质不易泄露，压缩机负载减轻。
• 另外由于运行工况稳定，机组运行可靠性好；每次启动时，优先启动运行时 间短的压缩机，关机时首先停止运行时间长的压缩机，使各台压缩机磨损程 度均等，从而大大地延长了压缩机的使用寿命，设备使用寿命长（20-25年）， 高于普通中央空调。
地/水源热泵主要的竞争品牌
华南： 麦克维尔（深圳）、美的、中宇、以莱特（东莞、深圳）、
万宝（广州）、麦特维特、华凌、大金、金星。
华东： 美意（上海）、特灵（江苏）、天加（南京）、汇中（江苏）、
劳特斯、绿特（山东）、科灵（山东）、宏力（山东）、富尔达、 际高、海尔（青岛）、蓝得（烟台）、贝莱特（德州）、WFI。
制冷时：压缩机不断地从蒸发器中抽出制冷剂蒸气，经过压缩机 压缩，制冷剂由低温低压蒸气转变成高温高压蒸气。高温高压制冷剂 蒸气在冷凝器内冷凝，放出大量热被地下水吸收，被冷凝器冷凝的高 压液体制冷剂经热力膨胀阀节流、降压，转变为低压制冷剂液体。低 压制冷剂在蒸发器内蒸发，从冷媒水中吸收大量热量，从而降低了冷 媒水的温度，达到制冷的目的。低压制冷剂蒸气被压缩机抽取，从而 形成一个制冷循环。
（7） 控制方便
• 所有空调系统都有微电脑精确控制，主机与循环泵、潜水泵等附属设备均实 现联网，联动运行，真正实现机电一体化控制功能，目的是根据冷热负荷情 况适当地确定机组的运行台数，使系统自动控制处于高效节能运行，生活热 水节能途径是根据生活用水压力的高低来确定供水泵运行转动。
• 用户可独立计费，自主调节水温、室温，调节起停时间或远程监控。而且操 作起来简单方便，无需专业人员看管维护，只需按动操作板面上“运行、停 止”键。
（3）一机多用
• 绿特地源热泵系统既可冬季供暖、亦可夏季制冷，还可以提供生活热水，一 机多用，一套系统可以替换原有的锅炉加空调两套系统。特别是对于同时有 供热和制冷要求的建筑物，地源热泵有着明显的优点。不仅节省了大量能源， 而且减少了设备的初投资。
（4） 运行安全可靠
• 由于土壤温度一年四季相对稳定，其波动范围远远小于空气温度的波动，加 上山东绿特地源热泵技术，以及精良的主机配置和完善的控制保护手段，使 空调系统运行更可靠、更稳定，确保整个系统在各个工况点下的高效和经济 性。
地源热泵系统流程图示：见下页
单井抽灌系统
回灌井
热泵
抽水井 潜水泵
地表河流
多井抽灌系统
垂直地埋管系统 (BHE)
热水罐
热泵
低温地板采暖
✓ 无需地下水
竖孔式换热器
深度可达400米
设置在建筑物地基下的垂 直地埋管系统
安装垂直地埋管
水平地埋管系统
相关厂家热泵产品的情况
目前，热泵冷热水机组市场空前繁荣，据慧聪暖通研究所估算生产家已由 1995年的十几家发展到现在40多家。产品规格齐全，据不完全统计，国内销售 的热泵机组大概有40多个品牌，其中国产机组约占25%左右，其余为合资产品、 台资产品和进口产品。
西南： 希望深蓝（四川）。 华北： 清华同方、圣环（北京）、金万众（北京）、银燕和风（北京）、
天加（天津）。
地/水源热泵厂家70.0%分布在山东、广东、北京地区，占领了大部分的地/
水源热泵市场。
近两年来，随着我国政府对可持续发展、可再生能源的高度重视、政策、 舆论、资金上的引导和支持、石油、天然气资源价格的节节攀升，热泵技术 用于暖通制冷的前景迅速被看好，大量厂家在热泵机组项目的研发，生产投 入加大，由于技术标准不统一，各个厂家生产的热泵机组各有各的特点，各 有各的优势和欠缺之处。