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地源分類   

唐山家用水地源熱泵機(jī)組，地源按照室外換熱方式不同可分為三類：

(1)土壤埋管系統(tǒng)，

(2)地下水系統(tǒng)，

(3)地表水系統(tǒng)。   

唐山家用水地源熱泵機(jī)組，根據(jù)循環(huán)水是否為密閉系統(tǒng)，地源又可分為閉環(huán)和開環(huán)系統(tǒng)。閉環(huán)系統(tǒng)如埋盤管方式 （垂直埋管或水平埋管），地表水安置換熱器方式。開環(huán)系統(tǒng)如抽取地下水或地表水方式。 

，此外，還有一種“直接膨脹式”，它不象上述系統(tǒng)那樣采用中間介質(zhì)水來(lái)傳遞熱量，而是直接將熱泵的一個(gè)換熱器（蒸發(fā)器）埋入地下進(jìn)行換熱。地源熱泵系統(tǒng)的形式    土-氣型地源熱泵系統(tǒng)按照室外換熱方式不同分，

主要有三類形式： 

1、 地耦管系統(tǒng)   

該方案只需在建筑物的周邊空地、道路或停車場(chǎng)打一些地耦管孔，室外水系統(tǒng)注滿水后形成一個(gè)封閉的水循環(huán)，利用水的循環(huán)和地下土壤換熱，將能量在空調(diào)室內(nèi)和地下土壤之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。故該方案不需要直接抽取地下水，不會(huì)對(duì)本地區(qū)地下水的平衡和地下水的品質(zhì)造成任何影響，不會(huì)受到國(guó)家地下水資源政策的限制。 

2、地下水系統(tǒng)   

項(xiàng)目附近如果有可利用的地表水，水溫、水質(zhì)、水量符合使用要求，則可采用開式地表水（直接抽?。Q熱方式，即直接抽取地表水，將其通過(guò)板式換熱器與室內(nèi)水循環(huán)進(jìn)行隔離換熱，可以避免對(duì)地表水的污染。此種換熱方式可以節(jié)省打井的施工費(fèi)用，室外工程造價(jià)較低。 

3、地表水系統(tǒng)   

項(xiàng)目附近如果有可利用的地表水，水溫、水質(zhì)、水量符合使用要求，則可采用拋放地耦管換熱方式，即將盤管放入河水（或湖水）中，盤管與室內(nèi)循環(huán)水換熱系統(tǒng)形成閉式系統(tǒng)。該方案不會(huì)影響熱泵機(jī)組的正常使用；另一方面也保證了河水（湖水）的水質(zhì)不受到任何影響，而且可以大大降低室外換熱系統(tǒng)的施工費(fèi)用。

水源熱泵和地源熱泵

1.2.1水源熱泵系統(tǒng)      

水源熱泵是通過(guò)抽取與地層同溫度的地下水，機(jī)組與地下水換熱后，地下水通過(guò)回灌井回灌到地層中。根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷量及需水量的大小，地層的出水能力和回灌能力來(lái)設(shè)計(jì)抽水井和回灌井的數(shù)量。  抽灌井可為一抽一灌、一抽多灌或多抽多灌。 1.2.2地源熱泵系統(tǒng)  地源熱泵系統(tǒng)通過(guò)在密閉的換熱管里循環(huán)的循環(huán)液與地層之間進(jìn)行熱量交換，冬季吸熱、夏季散熱。根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷量的大小，地層的導(dǎo)熱能力來(lái)設(shè)計(jì)換熱孔形式、數(shù)量和深度

空氣源熱泵的原理及特點(diǎn) 

空氣源熱泵又稱熱泵熱水器，就是一種能全天24小時(shí)大水量、高水壓、恒溫提供不同熱水需求，同時(shí)又能消耗zui少的能源完成上述要求的熱水器。并在高效制取生活熱水的同時(shí)，能夠像空調(diào)一樣釋放冷氣，滿足制冷需求，同時(shí)可以在陽(yáng)臺(tái)、儲(chǔ)物間、車庫(kù)等局部空間達(dá)到除濕的作用防止物品發(fā)霉變質(zhì)或者快速晾干衣物。工作原理  熱泵是通過(guò)做功使熱量從溫度低的介質(zhì)流向溫度高的介質(zhì)的裝置。建筑的空調(diào)系統(tǒng)一般應(yīng)滿足冬季的供熱和夏季制冷兩種相反的要求，傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)通常需分別設(shè)置冷源（制冷機(jī)）和熱源（鍋爐）。建筑空調(diào)系統(tǒng)由于必須有冷源（制冷機(jī)），如果讓它在冬季以熱泵的模式運(yùn)行，則可以省去鍋爐和鍋爐房，不但節(jié)省了初投資，而且全年僅采用電力這種清潔能源，大大減輕了供暖造成的大氣污染問(wèn)題。熱泵利用的低溫?zé)嵩赐ǔＪ黔h(huán)境（大氣、地表水和大地）或各種廢熱由熱泵從這些熱源吸收的熱量屬于可再生能源。  空氣源熱泵是將空氣中的能量吸收，變成熱量轉(zhuǎn)移到水箱中，把水加熱起來(lái)，同時(shí)把失去大量能量的低溫空氣釋放出來(lái)，用于制冷?？諝庠谑ツ芰拷档蜏囟鹊耐瑫r(shí)，大量的水蒸氣被冷凝，因而釋放的冷氣濕度大大降低，相當(dāng)于具有除濕的效果。因此該系統(tǒng)集節(jié)能*熱水、制冷、局部除濕功能于一體，大大挺高的產(chǎn)品的性價(jià)比和使用性能。為更多家庭享受高品質(zhì)生活提供了條件

供冷/熱系統(tǒng)流程圖 

空氣源熱泵通常由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹閥4部分構(gòu)成，傳熱工質(zhì)在機(jī)組內(nèi)封閉運(yùn)行，空氣源熱泵熱水機(jī)組目前常用的傳熱工質(zhì)有R22和R134a，并通過(guò)冷凝器和蒸發(fā)器與外部發(fā)生熱交換。

1．冬天供熱  在制熱時(shí),液態(tài)制冷劑在空氣換熱器中汽化,吸收空氣中的熱量,低溫低壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后變?yōu)楦邷馗邏簹怏w送至水換熱器。由于制冷劑的溫度高于水的溫度。制冷劑從氣態(tài)冷卻為液態(tài),液體制冷劑經(jīng)膨脹閥節(jié)流后,在壓力作用下進(jìn)入空氣換熱器,低壓氣體制冷劑再次汽化,完成一次循環(huán)。在這個(gè)循環(huán)中,隨著制冷劑狀態(tài)的變動(dòng),實(shí)現(xiàn)了熱量從空氣側(cè)向水側(cè)的轉(zhuǎn)移優(yōu)點(diǎn):

1）設(shè)計(jì)*  通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)室 ，模擬各種惡劣環(huán)境的運(yùn)行 ，調(diào)試評(píng)估出機(jī)組系統(tǒng)的*化配置方案及機(jī)組zui合理的 COP 值。運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)結(jié)合設(shè)計(jì)風(fēng)道系統(tǒng) ，有效減少高頻噪音。

 2）智能控制  強(qiáng)大的微電腦控制功能 ，*解決系統(tǒng)運(yùn)行的安全問(wèn)題 ，能夠智能化的向終端用戶提供連續(xù)、穩(wěn)定的衛(wèi)生熱水。

3）配置  電子膨脹閥本身具有很大的調(diào)節(jié)能力 ，從而更保證了更強(qiáng)的節(jié)流能力 ；管翅片熱交換器采用內(nèi)螺紋銅管，翅片采用親水鋁箔 ，具有高效的熱交換性能 ，從而增大其換熱量 ；機(jī)組冷凝器采用進(jìn)口高效優(yōu)質(zhì)的螺旋銅管制作 ，換熱能力充足 ，能效比更高 ；擁有的融霜控制技術(shù)，保證機(jī)組具有良好的制熱性能 ，除霜更快更* ；確保機(jī)組能夠穩(wěn)定運(yùn)行。 

4）高效節(jié)能  空氣源熱泵是通過(guò)大量獲取空氣中免費(fèi)熱能，消耗的電能僅僅是壓縮機(jī)用來(lái)搬運(yùn)空氣能源所用的能量，因此熱效率高達(dá)380%—600%，制造相同的熱水量，空氣源熱泵的使用成本只有電熱水器的1/4，燃?xì)鉄崴鞯?/3，太陽(yáng)能熱水器的1/2。高熱效率是空氣源熱泵zui大的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，在能源問(wèn)題成為世界問(wèn)題時(shí)，這是空氣源熱泵成為“第四代熱水器”的zui重要的法寶之一。

5）綠色環(huán)保、安全可靠  空氣源熱泵*的使用原理，實(shí)現(xiàn)其在工作過(guò)程中*水電分離，從根本上杜絕漏電事故；并且由于其在使用過(guò)程中無(wú)需任何燃料輸送管道，沒有燃料泄露等引起火災(zāi)、爆炸、中毒等危險(xiǎn)；同時(shí)，空氣源熱泵在工作過(guò)程中沒有任何有體、溫室氣體和酸雨氣體排放，也沒有費(fèi)熱污染。這些也成為空氣源快速發(fā)展鋪墊了寬闊的道路。  

6）全天候方便使用  空氣源熱泵由于體積相對(duì)較小，可以安裝在浴室、陽(yáng)臺(tái)和外墻等處，實(shí)現(xiàn)使用的無(wú)限制性；并且空氣源熱泵由微電腦控制自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)需專人職守，保證全天候熱水供應(yīng)，同時(shí)結(jié)合其定時(shí)開關(guān)功能實(shí)現(xiàn)低谷用電，實(shí)現(xiàn)更節(jié)約的使用效果。

6）*保護(hù)  機(jī)組有*的保護(hù)系統(tǒng)、各種參數(shù)查詢、故障查詢、系統(tǒng)參數(shù)查詢等功能 ，動(dòng)行安全可靠、方便，真正做到無(wú)需人員值守，節(jié)省開支

空氣源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)   

由于空氣源熱泵冷熱水機(jī)組具有夏季制冷、 冬季可利用室外空氣做低位熱源制熱、 節(jié)約能源、無(wú)需安裝冷卻塔等優(yōu)點(diǎn)， 目前已得到廣泛應(yīng)用。但是空氣源熱泵冷熱水機(jī)組在冬季運(yùn)行時(shí)工況較為惡劣， 要確保系統(tǒng)安全、 穩(wěn)定地工作，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需全面考慮可能會(huì)遇到的問(wèn)題。

壓縮機(jī)的選擇 

熱泵機(jī)組的壓縮機(jī)應(yīng)滿足下列要求：   

( 1 )空氣源熱泵冷熱水機(jī)組的蒸發(fā)溫度在-3 5 ℃～+1 5 ℃范圍內(nèi)變化， 制熱工況下冷凝溫度高達(dá) 6 5 ℃， 壓縮比為9 。要求壓縮機(jī)在上述工況下仍有令人滿意的效率， 而且不應(yīng)有過(guò)高的排氣溫度。   

( 2 )吸入含油濕蒸氣狀制冷劑或吸入含油過(guò)熱蒸氣狀制冷劑時(shí)， 壓縮機(jī)均能穩(wěn)定工作，即不受吸氣質(zhì)量的影響。   

( 3 ) 壓縮機(jī)應(yīng)能承受短期內(nèi)工作壓力的迅速變化， 并能確?；赜碗S制冷劑可靠地回到壓縮機(jī)曲軸箱內(nèi)。壓縮機(jī)曲軸箱內(nèi)必須設(shè)有浸沒式加熱裝置( 如壓縮機(jī)無(wú)加熱裝置， 應(yīng)在壓縮機(jī)底部纏繞加熱絲) ， 確保油氣分離， 并使壓縮機(jī)內(nèi)潤(rùn)滑油溫度高于系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度，以杜絕制冷劑向曲軸箱內(nèi)遷移。但應(yīng)嚴(yán)格控制加熱裝置的輸入功率， 以防止?jié)櫥瓦^(guò)熱和炭化。 

為此， 建議對(duì)大型的空氣源熱泵冷熱水機(jī)組， 應(yīng)*螺桿式壓縮機(jī)， 它對(duì)濕壓縮不敏感， 輸氣量調(diào)節(jié)良好，能很好地適應(yīng)負(fù)荷的變化。對(duì)小型的空氣源熱泵冷熱水機(jī)組及模塊化機(jī)組，應(yīng)選用渦旋式壓縮機(jī)。它利用渦旋子與渦旋定子的嚙合形成多個(gè)壓縮室，隨著渦旋轉(zhuǎn)子的平動(dòng)回轉(zhuǎn)，各壓縮室的容積不斷變化， 以此達(dá)到壓縮氣體的目的，具有效率高、 噪音低、運(yùn)行平穩(wěn)、抗液擊能力強(qiáng)的特點(diǎn)，有著其它壓縮機(jī)不可比擬的*性。  

（2）系統(tǒng)的配置 

( 1 )為解決熱泵工況及除霜時(shí)回氣速度低造成回油困難的問(wèn)題， 吸氣管道可設(shè)計(jì)成雙吸氣管路，即制冷時(shí)， 機(jī)組走雙路以保證回氣順暢， 制熱及除霜時(shí)， 機(jī)組走單路以提高制冷劑的回氣速度。 

( 2 )由于制冷工況和制熱工況的制冷劑循環(huán)量不同，為了起調(diào)節(jié)作用，以適應(yīng)工況變化的需要，同時(shí)為了在除霜開始和結(jié)束時(shí)控制液態(tài)制冷劑回到壓縮機(jī)的速度，系統(tǒng)應(yīng)配置高壓貯液器和吸氣氣液分離器， 并在氣液分離器與壓縮機(jī)之間加設(shè)油平衡連接管，確保積累在分離器中的油能返回壓縮機(jī)。   

( 3 )在節(jié)流元件的選擇上， 應(yīng)選用以步進(jìn)電機(jī)為執(zhí)行器的電子膨脹閥，使系統(tǒng)能精確控制制冷劑流量，以便更好地適應(yīng)工況變化， 并能使回氣過(guò)熱度降到接近零度，從而提高蒸發(fā)器的傳熱效率，并使壓縮機(jī)排氣溫度不致于過(guò)高。   

( 4 )在系統(tǒng)控制上，為防止停機(jī)時(shí)，制冷劑向壓縮機(jī)曲軸箱的遷移，在系統(tǒng)控制上應(yīng)設(shè)置抽空循環(huán)，即機(jī)組需*停機(jī)時(shí)，在壓縮機(jī)停機(jī)前，先關(guān)閉供液管上的電磁閥，低壓側(cè)的制冷劑被泵入冷凝器和貯液器內(nèi)，直到吸氣壓力降到壓縮機(jī)的吸氣設(shè)定值時(shí)，壓縮機(jī)在低壓控制器的控制下停機(jī)，這樣，在壓縮機(jī)不工作時(shí)，制冷劑被隔離開，防止了它向壓縮機(jī)曲軸箱的遷移。熱泵機(jī)組的選定  空氣源熱泵機(jī)組，關(guān)鍵在于熱泵。要靠熱泵把存在于空氣中的低品位熱能搬運(yùn)到水中去來(lái)把水加熱，

施工要求： 

1）要求壓縮機(jī)能承受高溫高壓；  

2）要求有較大換熱表面積的蒸發(fā)器， 與空氣接觸的表面積越大，在同等條件下能搬運(yùn)到的熱能就越多，能效就會(huì)越高越節(jié)能：  

3）高性能的搬熱的工質(zhì)( 也稱冷媒) ， 要能在嚴(yán)寒的冬季把寒冷的空氣中低品位的熱能采集提高搬運(yùn)到水中去， 要求工質(zhì)的兩態(tài)( 液態(tài)與氣態(tài)) 轉(zhuǎn)換溫度點(diǎn)要低于 一2 5， 同時(shí)要能產(chǎn)生6 0℃的熱水又要求工質(zhì)的臨界壓力要低，否則壓力太高對(duì)壓縮機(jī)不利或使壓縮機(jī)進(jìn)入高壓保護(hù)而制不了高溫?zé)崴?/span>

系統(tǒng)的構(gòu)成。   

設(shè)定目標(biāo)日用熱水量為4 5 T， 放1 0 ％的容積余量，我們的空氣源熱泵熱水系統(tǒng)的日產(chǎn)熱水能力需達(dá)到 5 0 T。   

①選用熱泵工程機(jī)組 ，使其日產(chǎn)熱水量為 5 0 T，根據(jù)四季環(huán)境溫度和入水溫度，確定當(dāng)?shù)氐钠骄h(huán)境溫度。例如：假定平均環(huán)境溫度為2 5 ℃，入水溫度為 2 0 ℃。l 0匹機(jī)每小時(shí)產(chǎn) 6 0 ℃熱水 7 5 0 L，用 8臺(tái) 1 0匹機(jī)工作 8 .5小時(shí)可產(chǎn) 6 0 ℃ 熱水 5 0 T。冬季氣溫比較低，假定入水溫度為 0 ℃，此時(shí) 1 0匹工機(jī)每小時(shí)產(chǎn) 6 O ℃熱水4 0 0 L ， zui惡劣的情況下用 8臺(tái) 1 0匹機(jī)工作 1 6小時(shí)可產(chǎn) 6 O ℃熱水 50T。   

②選用一只儲(chǔ)熱水箱。5 0 T容量，內(nèi)層不銹鋼板,底板厚度 2 ．0 mm，側(cè)板厚度 1 5 m m一2 ．0 mm，沖壓加強(qiáng)成型，內(nèi)徑 7 m長(zhǎng) (分成 5 m與2 m) ×3 m 寬 ×2 ．5 m高，外層材料玻璃鋼板或不銹鋼板沖壓加強(qiáng)成型，兩層中間 1 0 c m厚的P E橡塑保溫， 整體底部 8 根 ×4 根 2 0號(hào)槽鋼，在保溫層中另加8號(hào)槽鋼框架。水箱側(cè)面各帶液位顯示，水箱頂部分別各內(nèi)置1套不銹鋼蒸氣管消音裝置，以便備份蒸氣鍋爐啟動(dòng)時(shí)使用。  

③選用兩只加熱水箱-均為 2 T容量，內(nèi)外均為不銹鋼，中間 5 0 m m西班牙聚氨脂填充保溫。   

④選用熱水循環(huán)泵,電磁閥 ,系統(tǒng)總電控柜與熱泵熱水機(jī)組匹配。