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地源分類   

唐山家用水地源熱泵機組，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)水來傳遞熱量，而是直接將熱泵的一個換熱器（蒸發(fā)器）埋入地下進行換熱。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、道路或停車場打一些地耦管孔，室外水系統(tǒng)注滿水后形成一個封閉的水循環(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)和地下土壤之間進行轉(zhuǎn)換。故該方案不需要直接抽取地下水，不會對本地區(qū)地下水的平衡和地下水的品質(zhì)造成任何影響，不會受到國家地下水資源政策的限制。 

2、地下水系統(tǒng)   

項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，將其通過板式換熱器與室內(nèi)水循環(huán)進行隔離換熱，可以避免對地表水的污染。此種換熱方式可以節(jié)省打井的施工費用，室外工程造價較低。 

3、地表水系統(tǒng)   

項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)。該方案不會影響熱泵機組的正常使用；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)      

水源熱泵是通過抽取與地層同溫度的地下水，機組與地下水換熱后，地下水通過回灌井回灌到地層中。根據(jù)系統(tǒng)負荷量及需水量的大小，地層的出水能力和回灌能力來設計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)通過在密閉的換熱管里循環(huán)的循環(huán)液與地層之間進行熱量交換，冬季吸熱、夏季散熱。根據(jù)系統(tǒng)負荷量的大小，地層的導熱能力來設計換熱孔形式、數(shù)量和深度

空氣源熱泵的原理及特點 

空氣源熱泵又稱熱泵熱水器，就是一種能全天24小時大水量、高水壓、恒溫提供不同熱水需求，同時又能消耗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，能夠像空調(diào)一樣釋放冷氣，滿足制冷需求，同時可以在陽臺、儲物間、車庫等局部空間達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)通常需分別設置冷源（制冷機）和熱源（鍋爐）。建筑空調(diào)系統(tǒng)由于必須有冷源（制冷機），如果讓它在冬季以熱泵的模式運行，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題。熱泵利用的低溫熱源通常是環(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，同時把失去大量能量的低溫空氣釋放出來，用于制冷?？諝庠谑ツ芰拷档蜏囟鹊耐瑫r，大量的水蒸氣被冷凝，因而釋放的冷氣濕度大大降低，相當于具有除濕的效果。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、冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹閥4部分構(gòu)成，傳熱工質(zhì)在機組內(nèi)封閉運行，空氣源熱泵熱水機組目前常用的傳熱工質(zhì)有R22和R134a，并通過冷凝器和蒸發(fā)器與外部發(fā)生熱交換。

1．冬天供熱  在制熱時,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)。在這個循環(huán)中,隨著制冷劑狀態(tài)的變動,實現(xiàn)了熱量從空氣側(cè)向水側(cè)的轉(zhuǎn)移優(yōu)點:

1）設計*  通過計算機仿真測試實驗室 ，模擬各種惡劣環(huán)境的運行 ，調(diào)試評估出機組系統(tǒng)的*化配置方案及機組zui合理的 COP 值。運用現(xiàn)代計算機仿真技術結(jié)合設計風道系統(tǒng) ，有效減少高頻噪音。

 2）智能控制  強大的微電腦控制功能 ，*解決系統(tǒng)運行的安全問題 ，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 ；機組冷凝器采用進口高效優(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，保證機組具有良好的制熱性能 ，除霜更快更* ；確保機組能夠穩(wěn)定運行。 

4）高效節(jié)能  空氣源熱泵是通過大量獲取空氣中免費熱能，消耗的電能僅僅是壓縮機用來搬運空氣能源所用的能量，因此熱效率高達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，燃氣熱水器的1/3，太陽能熱水器的1/2。高熱效率是空氣源熱泵zui大的特點和優(yōu)勢，在能源問題成為世界問題時，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，實現(xiàn)其在工作過程中*水電分離，從根本上杜絕漏電事故；并且由于其在使用過程中無需任何燃料輸送管道，沒有燃料泄露等引起火災、爆炸、中毒等危險；同時，空氣源熱泵在工作過程中沒有任何有體、溫室氣體和酸雨氣體排放，也沒有費熱污染。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較小，可以安裝在浴室、陽臺和外墻等處，實現(xiàn)使用的無限制性；并且空氣源熱泵由微電腦控制自動運行，無需專人職守，保證全天候熱水供應，同時結(jié)合其定時開關功能實現(xiàn)低谷用電，實現(xiàn)更節(jié)約的使用效果。

6）*保護  機組有*的保護系統(tǒng)、各種參數(shù)查詢、故障查詢、系統(tǒng)參數(shù)查詢等功能 ，動行安全可靠、方便，真正做到無需人員值守，節(jié)省開支

空氣源熱泵系統(tǒng)的設計   

由于空氣源熱泵冷熱水機組具有夏季制冷、 冬季可利用室外空氣做低位熱源制熱、 節(jié)約能源、無需安裝冷卻塔等優(yōu)點， 目前已得到廣泛應用。但是空氣源熱泵冷熱水機組在冬季運行時工況較為惡劣， 要確保系統(tǒng)安全、 穩(wěn)定地工作，在系統(tǒng)設計時需全面考慮可能會遇到的問題。

壓縮機的選擇 

熱泵機組的壓縮機應滿足下列要求：   

( 1 )空氣源熱泵冷熱水機組的蒸發(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 6 5 ℃， 壓縮比為9 。要求壓縮機在上述工況下仍有令人滿意的效率， 而且不應有過高的排氣溫度。   

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

( 3 ) 壓縮機應能承受短期內(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曲軸箱內(nèi)。壓縮機曲軸箱內(nèi)必須設有浸沒式加熱裝置( 如壓縮機無加熱裝置， 應在壓縮機底部纏繞加熱絲) ， 確保油氣分離， 并使壓縮機內(nèi)潤滑油溫度高于系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度，以杜絕制冷劑向曲軸箱內(nèi)遷移。但應嚴格控制加熱裝置的輸入功率， 以防止?jié)櫥瓦^熱和炭化。 

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

（2）系統(tǒng)的配置 

( 1 )為解決熱泵工況及除霜時回氣速度低造成回油困難的問題， 吸氣管道可設計成雙吸氣管路，即制冷時， 機組走雙路以保證回氣順暢， 制熱及除霜時， 機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，以適應工況變化的需要，同時為了在除霜開始和結(jié)束時控制液態(tài)制冷劑回到壓縮機的速度，系統(tǒng)應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之間加設油平衡連接管，確保積累在分離器中的油能返回壓縮機。   

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

( 4 )在系統(tǒng)控制上，為防止停機時，制冷劑向壓縮機曲軸箱的遷移，在系統(tǒng)控制上應設置抽空循環(huán)，即機組需*停機時，在壓縮機停機前，先關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的吸氣設定值時，壓縮機在低壓控制器的控制下停機，這樣，在壓縮機不工作時，制冷劑被隔離開，防止了它向壓縮機曲軸箱的遷移。熱泵機組的選定  空氣源熱泵機組，關鍵在于熱泵。要靠熱泵把存在于空氣中的低品位熱能搬運到水中去來把水加熱，

施工要求： 

1）要求壓縮機能承受高溫高壓；  

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到的熱能就越多，能效就會越高越節(jié)能：  

3）高性能的搬熱的工質(zhì)( 也稱冷媒) ， 要能在嚴寒的冬季把寒冷的空氣中低品位的熱能采集提高搬運到水中去， 要求工質(zhì)的兩態(tài)( 液態(tài)與氣態(tài)) 轉(zhuǎn)換溫度點要低于 一2 5， 同時要能產(chǎn)生6 0℃的熱水又要求工質(zhì)的臨界壓力要低，否則壓力太高對壓縮機不利或使壓縮機進入高壓保護而制不了高溫熱水。

系統(tǒng)的構(gòu)成。   

設定目標日用熱水量為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)熱水能力需達到 5 0 T。   

①選用熱泵工程機組 ，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?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匹機每小時產(chǎn) 6 0 ℃熱水 7 5 0 L，用 8臺 1 0匹機工作 8 .5小時可產(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 1 0匹工機每小時產(chǎn) 6 O ℃熱水4 0 0 L ， zui惡劣的情況下用 8臺 1 0匹機工作 1 6小時可產(chǎn) 6 O ℃熱水 50T。   

②選用一只儲熱水箱。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，沖壓加強成型，內(nèi)徑 7 m長 (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號槽鋼，在保溫層中另加8號槽鋼框架。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時使用。  

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組匹配。