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地源熱泵

南宮水地源熱泵機(jī)組，目前，地源熱泵已成功利用地下水、江河湖水、水庫水、海水、城市中水、工業(yè)尾水、坑道水等各類水資源以及土壤源作為地源熱泵的冷、熱源。編輯本段地源熱泵組成　　地源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)主要分三部分：室外地能換熱系統(tǒng)、地源熱泵機(jī)組和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。 其中地源熱泵機(jī)主要有兩種形式：水—水式或水—空氣式。三個(gè)系統(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進(jìn)行熱量的傳遞，地源熱泵與地能之間換熱介質(zhì)為水，與建筑物采暖空調(diào)末端換熱介質(zhì)可以是水或空氣。

主要特點(diǎn)　　

南宮水地源熱泵機(jī)組地源熱泵技術(shù)屬可再生能源利用技術(shù)。由于地源熱泵是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源（通常小于400米深）作為冷熱源 ，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地表淺層地?zé)豳Y源可以稱之為地能，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地?zé)崮芏N(yùn)藏的低溫位熱能。地表淺層是一個(gè)巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這種儲存于地表淺層近乎無限的可再生能源，使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。 　　

地源熱泵屬經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能技術(shù)。其地源熱泵的COP值達(dá)到了4以上，也就是說消耗1KWh的能量，用戶可得到4KWh以上的熱量或冷量。 　　

地源熱泵環(huán)境效益顯著。其裝置的運(yùn)行沒有任何污染，可以建造在居民區(qū)內(nèi)，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。 　

地源熱泵一機(jī)多用，應(yīng)用范圍廣。地源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，還可供生活熱水，一機(jī)多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)；可應(yīng)用于賓館、商場、辦公樓、學(xué)校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖、空調(diào)。然而實(shí)現(xiàn)地源熱泵主機(jī)系統(tǒng)的這一機(jī)多用，則需要一整套系統(tǒng)解決方案，其有動力輸配系統(tǒng)-----節(jié)能空調(diào)機(jī)房，室內(nèi)末端輸送設(shè)備采用地暖分集水器，水力平衡分配器，生活熱水采用多功能水箱。由此可體現(xiàn)出地源熱泵主機(jī)的一機(jī)多用也代表著暖通系統(tǒng)的整個(gè)運(yùn)行體系。  水力平衡分配器

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用低。地源熱泵的機(jī)械運(yùn)動部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內(nèi)，從而避免了室外的惡劣氣候，機(jī)組緊湊、節(jié)省空間；自動控制程度高，可無人值守。 　　

由以上的特點(diǎn)可以看出，地源熱泵的技術(shù)以后可得到廣泛的應(yīng)用。 　　

然而，地源熱泵要實(shí)現(xiàn)制冷制熱，則需要給它提供動力來輸送制冷制熱管道中的循環(huán)水，目前傳統(tǒng)機(jī)房可提供動力，但施工起來比較復(fù)雜，難度高，周期長，采購的材料種類多，需庫存，漏水隱患大等等問題，針對此，市場上開發(fā)了一款新型的動力輸配系統(tǒng)設(shè)備-----節(jié)能空調(diào)機(jī)房。

此機(jī)房系統(tǒng)是將傳統(tǒng)機(jī)房中的所有部件進(jìn)行集成模塊化，實(shí)行一體化安裝的模式。不僅在施工難度上大大降低了，而且無需庫存，漏水隱患大大降低了，還能與主機(jī)進(jìn)行無限聯(lián)動等等，由此可以看出，節(jié)能空調(diào)機(jī)房實(shí)為一款為暖通行業(yè)提供一整套的解決方案. 　　

地源熱泵主機(jī)可將空調(diào)、地暖、生活熱水三合為一。也就是地源熱泵的一機(jī)多用，為暖通系統(tǒng)提供整套方案，由此可采用目前市場上出現(xiàn)的節(jié)能空調(diào)機(jī)房，水力平衡分配器，儲能熱水水箱，這幾款設(shè)備能有效的解決以上問題，首先節(jié)能空調(diào)機(jī)房與地源熱泵主機(jī)配套，為其提供輸送循環(huán)水的動力，而其室內(nèi)末端使用水力平衡分配器，它能將末端的水力系統(tǒng)達(dá)到平衡，使其室內(nèi)的每個(gè)房間同時(shí)達(dá)到平衡，而且它無中間環(huán)節(jié)點(diǎn)，大大減少漏水隱患。生活熱水可以采用儲能熱水水箱實(shí)現(xiàn)全年全天候使用，而且?guī)峄厥盏牡卦礋岜弥鳈C(jī)或者通過節(jié)能空調(diào)機(jī)房給它提供熱源。可以得出，節(jié)能空調(diào)機(jī)房，水力平衡分配器，儲能熱水水箱這一套設(shè)備為暖通空調(diào)和供熱采暖提供了*的解決方案，與此同時(shí)它也實(shí)現(xiàn)了將地源熱泵主機(jī)系統(tǒng)，地暖、空調(diào)、生活熱水能實(shí)現(xiàn)一體化安裝。 　　

地源熱泵主機(jī)與節(jié)能空調(diào)機(jī)房的*配合給整個(gè)暖通系統(tǒng)的供熱采暖提供整套的解決方案!節(jié)能空調(diào)機(jī)房和地源熱泵配套使用，其節(jié)能空調(diào)機(jī)房可為整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)提供動力，它的內(nèi)部主要構(gòu)造有兩個(gè)泵，一個(gè)為水源側(cè)的泵，一個(gè)用戶側(cè)的泵。其水源側(cè)的泵是給地源熱泵的地埋側(cè)輸送循環(huán)水，而用戶側(cè)的泵就是為室內(nèi)末端設(shè)備輸送循環(huán)水，從而達(dá)到制冷制熱的目的。在室內(nèi)末端輸送時(shí)，采用水力平衡分配器大大減少漏水隱患，末端冷熱效果均衡。在地源熱泵使用的同時(shí)，還可以回收制冷工作過程放出的熱量，用來制取生活用水。在這一整套系統(tǒng)中，地源熱泵主機(jī)與節(jié)能空調(diào)機(jī)房、水力平衡分配器，多功能水箱有機(jī)地結(jié)合在一起，為暖通空調(diào)和供熱采暖提供一整套解決方案。 　　

總而言之，節(jié)能空調(diào)機(jī)房、水力平衡分配器、多功能水箱與地源熱泵的結(jié)合為整個(gè)暖通系統(tǒng)增加亮點(diǎn)，同時(shí)在安裝上便捷了很多，施工時(shí)間、采購周期都大大縮短了，人工成本也將低了等等。由此可見節(jié)能空調(diào)機(jī)房與地源熱泵的配合是未來暖通行業(yè)必然的發(fā)展趨勢。

地源熱泵系統(tǒng)與水環(huán)路熱泵系統(tǒng)：

兩者都可通過水源熱泵如水－空氣熱泵或水－水熱泵系統(tǒng)為建筑物提供熱量或冷量。

地源熱泵系統(tǒng)與水環(huán)路熱泵系統(tǒng)區(qū)別：

3.水環(huán)路熱泵系統(tǒng)一般為分散式系統(tǒng)，而地源熱泵系統(tǒng)既可為分散式系統(tǒng)也可為集中式系統(tǒng)。

1.水環(huán)路熱泵系統(tǒng)是指利用冷卻水塔和鍋爐保持全年冬夏兩季節(jié)的供水溫度穩(wěn)定的系統(tǒng)。

2.地源熱泵系統(tǒng)是指通過利用地下水、地下?lián)Q熱系統(tǒng)、地表水或者地下?lián)Q熱系統(tǒng)與冷卻塔、鍋爐相結(jié)合等形式維持供水溫度穩(wěn)定的系統(tǒng)；

地源熱泵系統(tǒng)與水環(huán)路熱泵系統(tǒng)應(yīng)用范圍：

一般來說，以下幾種情況可考慮使用水環(huán)路熱泵系統(tǒng)：

1、有低品位穩(wěn)定可靠的廢熱可以利用；

2、建筑物內(nèi)同時(shí)有制冷和供熱的需要，制冷量不大，且又要求獨(dú)立計(jì)量電費(fèi)，使用時(shí)間不一，個(gè)別房間或區(qū)域經(jīng)常需在夜間或節(jié)假日獨(dú)立使用的建筑。

地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用范圍：

地源熱泵系統(tǒng)的適用場合，對于分散式系統(tǒng)，類似于上述水環(huán)路熱泵系統(tǒng)的情況；

而對于集中式系統(tǒng)，即集中為建筑物各房間提供冷水或熱水的情況，則適用范圍較廣，尤其適用于辦公樓、學(xué)校及別墅等。

水環(huán)路熱泵系統(tǒng)應(yīng)用范圍：

研究認(rèn)為，單純的供冷或單純的供熱選用水環(huán)路熱泵是不合理的；

對同時(shí)具有制冷和制熱需要的空調(diào)建筑，當(dāng)其內(nèi)部余熱量較小或較大時(shí)，使用水環(huán)路熱泵系統(tǒng)節(jié)能效果不明顯；

只有當(dāng)機(jī)組排出的熱量與部分水源熱泵機(jī)組吸收的熱量相近時(shí)，才具有明顯的節(jié)能優(yōu)勢。

對于某一特定建筑，設(shè)計(jì)者需根據(jù)建筑物的冷熱負(fù)荷曲線、使用特點(diǎn)、功能，所處環(huán)境等諸多因素綜合評價(jià)使用水環(huán)路熱泵系統(tǒng)是否節(jié)能、合適。

水源熱泵主要優(yōu)勢 

1.環(huán)保：在規(guī)劃建設(shè)的居住區(qū)域范圍內(nèi)，不用建設(shè)采暖供熱鍋爐房，利用循環(huán)水作熱源，清潔、環(huán)保且可再生。 

2.節(jié)水：供熱用水比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)節(jié)省40%。 

3.節(jié)資：初期投資較燃煤鍋爐高、較其他方式低,運(yùn)行費(fèi)用只有傳統(tǒng)的1/2-2/3。運(yùn)行成本較低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 

4.安全可靠：低溫管道系統(tǒng)，無高溫、高壓管道和壓力容器，安全可靠。 

5.設(shè)備*，運(yùn)行穩(wěn)定：分專業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，*的控制技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)功能。

6.適用范圍廣：可充分利用各種工業(yè)余熱：循環(huán)水、廢水等。

7.不用消耗煤炭、石油、天然氣等寶貴的一次性*的能源。

8.常年供應(yīng)生活熱水可提高商品房的品位。 

9.可減少熱電廠、工廠循環(huán)冷卻水的蒸發(fā)量，同時(shí)降低了大氣的溫度，起到了雙向節(jié)能、環(huán)保的作用。地源熱泵系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢  屬可再生能源利用技術(shù)  地源熱泵是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源（通常小于400米深）作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地表淺層地?zé)豳Y源可以稱之為地能（Earth Energy），是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地?zé)崮芏N(yùn)藏的低溫位熱能。地表淺層是一個(gè)巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這種儲存于地表淺層近乎無限的可再生能源，使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。

屬經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能技術(shù) 能或地表淺層地?zé)豳Y源的溫度一年四季相對穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率要高40%，因此要節(jié)能和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用40%左右。另外，地能溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可*、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。  據(jù)美國環(huán)保署EPA估計(jì)，設(shè)計(jì)安裝良好的地源熱泵，平均來說可以節(jié)約用戶30～40%的供熱制冷空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用。

環(huán)境效益顯著  

地源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當(dāng)于減少40%以上，與電供暖相比，相當(dāng)于減少70%以上，如果結(jié)合其它節(jié)能措施節(jié)能減排會更明顯。雖然也采用制冷劑，但比常規(guī)空調(diào)裝置減少25%的充灌量；屬自含式系統(tǒng)，即該裝置能在工廠車間內(nèi)事先整裝密封好，因此，制冷劑泄漏機(jī)率大為減少。該裝置的運(yùn)行沒有任何污染，可以建造在居民區(qū)內(nèi)，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。一機(jī)多用，應(yīng)用范圍廣   地源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，還可供生活熱水，一機(jī)多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)；可應(yīng)用于賓館、商場、辦公樓、學(xué)校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖、空調(diào)。  此外，機(jī)組使用壽命長，均在15年以上；機(jī)組緊湊、節(jié)省空間；維護(hù)費(fèi)用低；自動控制程度高，可無人值守。 

當(dāng)然，象任何事物一樣，地源熱泵也不是十全十美的，如其應(yīng)用會受到不同地區(qū)、不同用戶及國家能源政策、燃料價(jià)格的影響；一次性投資及運(yùn)行費(fèi)用會隨著用戶的不同而有所不同；采用地下水的利用方式，會受到當(dāng)?shù)氐叵滤Y源的制約，實(shí)際上地源熱泵并不需要開采地下水，所使用的地下水可全部回灌，不會對水質(zhì)產(chǎn)生污染。地下水源熱泵的工作原理  地下水源熱泵系統(tǒng)是一種新型節(jié)能環(huán)?？照{(diào)系統(tǒng)，利用地下水溫度穩(wěn)定的特點(diǎn)，抽取地下水到地面以上，與建筑物內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換，然后再回灌到含水層，形成循環(huán)，因此又被稱為開放式循環(huán)系統(tǒng) (Open loop system[1])。與深層地?zé)衢_發(fā)不同，地下水源熱泵主要開發(fā)埋深在200 m以內(nèi)的淺部含水層，相對運(yùn)行成本較低?？諝鉄岜?、地表水熱泵和土壤熱泵的媒質(zhì)溫度隨季節(jié)變化強(qiáng)烈，而地下水溫度十分穩(wěn)定，因此地下水源熱泵具有更高的熱效率，可大大減少燃料或電能消耗。隨著能源形勢日趨緊張，這種節(jié)能環(huán)保型的空調(diào)技術(shù)在建筑領(lǐng)域受到推崇，在世界各地被推廣應(yīng)用。

熱泵工作原理

地源熱泵做為熱泵的一種形式它的工作原理和其他熱泵形式并沒有本質(zhì)區(qū)別，熱泵的工作原理如下：      

作為自然界的現(xiàn)象，正如水由高處流向低處那樣，熱量也總是從高溫流向低溫。但人們可以創(chuàng)造機(jī)器，如同把水從低處提升到高處而采用水泵那樣，采用熱泵可以把熱  量從低溫抽吸到高溫。所以熱泵實(shí)質(zhì)上是一種熱量提升裝置，它本身消耗一部分能量，把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量加以挖掘，提高溫位進(jìn)行利用，而整個(gè)熱泵裝置所消耗的功僅為供熱量的三分之一或更低，這也是熱泵的節(jié)能特點(diǎn)。

地源熱泵原系統(tǒng)理圖  

熱泵與制冷的原理和系統(tǒng)設(shè)備組成及功能是一樣的，對蒸汽壓縮式熱泵（制冷）系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器和節(jié)流閥組成：  壓縮機(jī)起著壓縮和輸送循環(huán)工質(zhì)從低溫低壓處到高溫高壓處的作用，是熱泵（制冷）系統(tǒng)的心臟； 

蒸發(fā)器是輸出冷量的設(shè)備，它的作用是使經(jīng)節(jié)流閥流入的制冷劑液體蒸發(fā)，以吸收被冷卻物體的熱量，達(dá)到制冷的目的；冷凝器是輸出熱量的設(shè)備，從蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機(jī)消耗功所轉(zhuǎn)化的熱量在冷凝器中被冷卻介質(zhì)帶走，達(dá)到制熱的目的；  膨脹閥或節(jié)流閥對循環(huán)工質(zhì)起到節(jié)流降壓作用，并調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的循環(huán)工質(zhì)流量。  根據(jù)熱力學(xué)第二定律，壓縮機(jī)所消耗的功（電能）起到補(bǔ)償作用，使循環(huán)工質(zhì)不斷地從低溫環(huán)境中吸熱，并向高溫環(huán)境放熱，周而往復(fù)地進(jìn)行循環(huán)

地源熱泵于其他熱泵方式的區(qū)別 

地源熱泵是利用水地下水或土壤作為冷熱源進(jìn)行冷熱交換，冬季把地能中的熱量“取”出來供給室內(nèi)采暖，此時(shí)地能為“熱源”；夏季把室內(nèi)熱量取出來，釋放到地下水、土壤或地表水中，此時(shí)地能為“冷源”。 

地源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)主要分三部分：室外地能換熱系統(tǒng)、水源熱泵機(jī)組和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。只有室外地能換熱系統(tǒng)與其他熱泵系統(tǒng)不同。地源熱泵同空氣源熱泵相比，

有許多優(yōu)點(diǎn)：

（1）全年溫度波動小。冬季溫度比空氣溫度高，夏季比空氣溫度低，因此地源熱泵的制熱、制冷系數(shù)要高于空氣源熱泵，一般可高于40%，因此可節(jié)能和節(jié)省費(fèi)用40%左右。

（2）冬季運(yùn)行不需要除霜，減少了結(jié)霜和除霜的損失。

（3）地源有較好的蓄能作用。