地源热泵中央空调系统简介

1、关于地源热泵的简要介绍近几年国内空调器出现一股地源热泵的潮流，究竟什么叫地源热泵，工作原理是什么，有哪些特点，这里做一简单介绍。一、什么叫热泵？大家都知道，水泵有两个功能，可把水从低处打到高处，从一个地方输送到另外一地方。借用这个道理，我们将可把热能从低位提升到高位，从一处搬运到另一处的设备称作热泵。大家对水有低位和高位之分比较熟悉，但对热能有低位和高位可能了解的不多，但的确是这样。比如一吨15c的水降温1C可以释放1000大卡的热能。一吨60c的水降温1C,同样释放1000大卡的热能。虽然热量是相同的，但对于15c的热能，我们一般无法直接利用，而60c的热能可以直接用来供暖。我们称前者为低位

2、热能，后者为高位热能。二、什么叫地源热泵？以地下土壤为热源，把地下土壤中的低位热能提升为高位热能，并且把地下热能搬运到室内的一种设备，就叫地源热泵。当然也有把井水、江、河、湖、海水作为热源的热泵称为水源热泵，把空气作为热源的热泵，成为空气源热泵。三、地源热泵是怎样提升和搬运热能的？先举两个例子：1、电冰箱插上电源，冰箱里变得冰凉，而冰箱两侧渐渐变得滚烫。我们说，冰箱把里面的热量搬到了外面，并把零下的低位热能提升到五六十度的高位热能。2、分体式空调，向屋里吹冷风，往室外排热风。我们说空调把室内的热量搬到了室外，把30多度的低位热能，提升到五六十度的高位热能。空调和冰箱又是怎样提升和搬运热能的呢？

3、液体蒸发成气体需吸收大量的热，气体凝结成液体释放大量的热，空调和冰箱正是利用这一简单的原理。空调和冰箱都有一个压缩机循环系统。里面装有工作介质，一般都用氟里昂通过压缩机加压后，气态工质进入冷凝器，放出大量的热量，凝结成液体，再经节流器降压进入蒸发器，它在蒸发器里吸收大量的热量，蒸发成气体，如此循环。还有两个循环必须同时进行，才能实现对室内的制冷、供暖：一是必须通过循环水进入蒸发器里连续不断的供热，二是通过循环水进入冷凝器里连续不断的吸热。换句话说，就是夏天我们把地下水接到冷凝器，吸热后送回地下，把空调系统水接到蒸发器，被吸热降温成7c左右的冷冻水，送入风机盘管，使室内降温。冬天，我们把地下水接

4、到蒸发器，提供热量，降温后再送入地下。把空调系统水接入冷凝器，吸热成为50c左右的热水再送到风机盘管，向室内供暖。靠这三个循环系统：井水循环系统，压缩机循环系统，末端循环系统连续不断的运转，就把地下土壤中的热量提升和搬运到了室内，或把室内的热量提升和搬运到了地下。说到这里，你可能还会有疑问，能量是守恒的，想要让15c的水提升到50C,这里所需能量是从哪来的呢？地球表层土壤像一个巨大的热库，吸收了太阳对地球辐射能量的47%,这是个巨大的天文数字。相当于全世界所消耗能量的600倍。我国南方地表层（地下三米）常年温度一般在17-18C,北方11-12C,北京为14-15C。地表土壤中储藏的热能是无穷

5、无尽的。但是，14-15C温度太低，不能直接利用。而地源热泵就有提升和搬运低位热能的专长，有了它，就可使地下沉睡亿万年的热能温暖千家万户，而且是完全免费的，不要一分钱。提升热能，就象负重爬山一样，是很费劲的，是要消耗能量的，所以要花一点运费。这里所消耗的能量就是电能，运费就是电费。要花多少运费呢？按15c提升到50c来计算，若提升四份热能，则需花一份电能的费用。四、从土壤中提取和释放热量的几种方式。1、打井：以地下水为载体，吸取和释放热量，一般需一口井抽水、一口井回灌，并且两口井距离应在50-100米，以使抽水温度保持稳定，使主机能高效稳定工作。此种方法是目前地源热泵系统中提取能量比较常用的方

6、式。2、埋管：地下埋管，以管中液体作为载体来提取和释放热量。靠管壁与土壤接触传导来交换热量，效率较低，占用场地较大，成本略高。适合于小型工程和场地较大而地下缺水的地区。3、江、河、湖、海直接抽、回水或在其中埋管，通过管壁与水进行热量交换。适合于水量大，冬天不结冰地区。4、工业废水、中水、地热尾水。直接利用或在其中埋管，适用于有稳定大水量的情况，可以废热利用。五、地源热泵技术在国外发展情况。一九一二年，瑞士人ZOELLY首先提出利用土壤低位热量热泵技术的设想。直到上世纪七十年代，由于能源危机和环保呼声日益高涨，地源热泵技术首先在北欧兴起，很快在整个欧洲、美洲，日本迅速发展。美国一九九九年统计已使

7、用低源热泵四十万台，而且以每年百分之十的速度不断增长。欧洲家用供热装置中，地源热泵所占比例，丹麦为百分之二十七，奥地利为百分之三十八，瑞士为百分之九十六。日本由于能源短缺，政府采取有力政策扶持，地源热泵已获广泛应用。六、地源热泵技术在我国的发展情况。地源热泵技术在我国发展较晚，直至一九九七年左右，才开始有商业性应用。原因主要是我国过去的能源政策，以燃煤为主。所以，只要盖房就要竖大烟囱。近年来，政府对环保日益重视，尤其是大中城市，都要求改用清洁能源，改燃煤为烧气，烧油，由于费用太高，用户纷纷寻求新的出路。这时，地源热泵技术应运而生，并受到日益广泛的重视，发展十分迅猛。北京从一九九年开始，现有二百

8、多万平方米采用地源热泵技术，还有一百多万平方米正准备采用。地源热泵已列为北京奥运项目，作为科技奥运、绿色奥运的重要内容之一。七、地源热泵的特点：1、一套设备，可实现冬季供暖、夏季制冷，全年提供生活热水的三种功能。2、节能。比电锅炉、电热膜节电百分之七十五，比分体式空调节电百分之三十至四十。3、省钱。一次性投资，比锅炉加冷水机组节约百分之十到二十。运行费用，冬季比燃气节省百分之四十到五十，夏季比中央空调节省百分之二十左右。4、环保。无废水、废气、废渣排放，无烟尘排放。无噪声，振动低，不扰民。5、安全。无燃烧、无高压、高温，无火灾、爆炸等事故隐患。6、计算机自动控制，智能化自动运行，管理方便，可分

9、户计量，省工、省时、省地。地源热泵中央空调与其他冷热源的技术特点对比项目冷热源注冷热源占地面积设备寿命水资源消耗量驱动能源方式环境保护备注地源热泵中央空调机房占地面积小，可设在地下室20年只利用地下水源的热量，不消耗水资源电能能源利用系数3.8-5.5不污染地下水，无废水、废气、废渣排放。需要一定的水资源澳化锂吸收式宜燃机组机房占用建筑面积，冷却塔要占用屋顶回枳，储油设备要占地，要求肩一定的安全跑离10年冷却水损耗约占循环水量的2%燃油或燃气能源利用系数80%有燃烧污染，有水霉菌污染（冷却塔）机房需设置自动报警装置水冷机组+燃油（气）热水锅炉需设冷冻站和锅炉房，冷却塔要占用屋顶回枳，储油设施要

10、占地，要求有一定的安全距离冷水机组20年燃油锅炉10年冷却水损耗约占循环水量的2%夏季：电能利用系数为3.5-4.5冬季：燃油或燃气80%有燃烧污染，有水霉菌污染（冷却塔）需要设置两套机组和人员，运行维护复杂，锅炉房需要设置自动安全报警装置水冷机组+电热锅炉需设冷冻站和锅炉房，冷却塔要占用屋顶囿枳，需要较大的电负荷冷水机组20年燃油锅炉15年冷却水损耗约占循环水量的2%夏季：电能利用系数为3.5-4.5冬季：电锅炉90%夏季后水毒菌污染（冷却塔）需要设置两套机组和人员，运行维护复杂不同方式供暖中央空调的机房投资及运行费用的对比（以一万平方米建筑物为例，冷负荷100W/平方米）：项目一_方式_地源热泵中央空调澳化锂吸收式宜燃机组水冷机组+燃油锅炉水冷机组+燃气锅炉水冷机组+电热锅炉制冷主机（万元）80100757575锅炉（万元）15