地源热泵技术 30

第7讲地热能利用的热泵技术本节主要内容一、热泵热泵？工作原理？组成？分类？二、水源热泵系统三、地源热泵系统水源热泵？系统组成？工作模式？地源热泵？系统组成？工作模式？四、地源热泵特点及发展热泵？水泵！把水由低处提升到高处。把热量从低温处抽到高温处。一、热泵消耗一定的高品位的能源，把能量从低温物体传递到高温物体的设备。特点：提升了能量的品质！一、热泵热泵用途1）家庭、商业建筑的供暖2）回收工业废热3、热泵组成及工作原理（蒸汽压缩式热泵系统）气态循环工质被压缩升温，并把工质输送到冷凝器。循环工质再冷凝器中释放热量。（等温放热）液态循环工质吸热蒸发。（等温吸热）对循环工质进行节流降压（膨胀降温）热泵3、热泵分类（1）空气源热泵利用空气作为冷热源的热泵

特点：运行条件恶劣，稳定性差，存在结霜问，效率低下。利用水（地表水、地下水等）作为冷热源的热泵

特点：水热容量大，全年温度稳定，传热性能好，制冷和供热效率高于空气源热泵。空调？根据热源种类来分：（2）水源热泵（3）土壤源热泵利用土壤为冷热源的热泵二、水源热泵系统1、系统组成2、工作原理通过消耗少量的电能驱动压缩机，经过热交换设备，在冬季时，从水源中“提取”热能，送到建筑物中采暖。二、水源热泵系统2、工作原理通过消耗少量的电能驱动压缩机，经过热交换设备，在夏季时，将建筑物中的热量“提取”出来，释放到水体中。取水井回灌井提取井水的的低品位热热电能使之高高品位热能能节约能量，，环保无污污染不使用冷水水塔，不消消耗冷却水水，节省占占地面积基本原理二、水源热泵系统统能量采集系系统能量提升系系统（热泵泵）能量释放系系统夏季运行，，制冷冬季运行，，供热水源热泵——在整个采暖暖和制冷过过程中，只向水源中中吸热或者者排热，并并不消耗水水量也不污污染水。因此是一一种可持续续发展性强强的绿色环环保空调产产品！三、地源热热泵系统1、什么是地地源热泵？？它是以地源源能（土壤壤、地下水水、地表水水、低温地地热水和尾尾水）作为为冷热源，，同时提供供冬季采暖暖、夏季空空调和生活活热水的系系统。三、地源热热泵系统2、主要组成成：室外地能换热系统地源热泵室内采暖和空调系统水循环水或空气循环3、室外地源源换热系统统土壤埋盘管管地下水系系统地表水系系统热冷冷热热热冷基本原理理热冷冷热热热冷地源热泵泵技术示示意基本原理理热冷冷热热热冷地源热泵泵技术示示意基本原理理夏季温暖冷温暖冷冬季温暖温暖温暖地源热泵泵技术示示意基本原理理取水井回灌井原理示意意提取井水水的低品品位热利用电能能聚变为为高品位位热能节约能量量，环保保无污染染不使用冷冷水塔，，不消耗耗冷却水水，节省省占地面面积基本原理理温暖寒冷温暖暖取水井回灌井水源热泵泵技术示示意基本原理理地源热泵泵在整个采采暖和制制冷过程程中，只向土壤壤中吸热热或者排排热，并并不消耗耗水量也也不污染染水，也也不会影影响地面面沉降。因此是是一种可可持续发发展性强强的绿色色环保空空调产品品！四、地源源热泵与与锅炉（（电、燃燃料）供供暖比较较电能1kw地源热泵提升3~4kW释放4~5kW电能1kw释放0.9kW燃料能1kw释放0.7~0.8kW电锅炉燃煤锅炉节能显著！四、地源源热泵特特点1、属清洁洁于可再再生能源源技术地源热泵泵是利用用了地球表面面浅层地地热资源源（通常小小于400米）作为为冷热源源，进行行能量转转换的供供暖空调调系统。。地表浅浅层的地地热资源源是指地地表土壤壤、地下下水或河河流、湖湖泊中吸吸收太阳阳能、地地热能而而蕴藏的的低温位位热能。。地表浅层层是一个个巨大的的太阳能能集热器器，收集集了47%的太阳能能量，比比人类每每年利用用能量的的500倍还多。。2、属经济济有效的的节能技技术地能或者者地表浅浅层地热热资源的的温度一一年四季季相对稳稳定，冬冬季比环环境空气气温度高高，夏季季比环境境空气温温度低，，是很好好的热泵泵热源和和空调冷冷源，这种特特性使得得地源热热泵比传传统空调调系统运运行效率率要高40%，因此要要节能和和节省运运行费用用40%左右。另外，地地能温度度相对稳稳定，使使热泵机机组运行行更可靠靠、稳定定。3、环境效效益显著著地源热泵泵的污染物排排放，与空气气源热泵泵相比，，相当于于减少40%以上，与与电供暖暖相比，，相当于于减少70%以上。地源热泵在运运行中只是从从土壤或水中中吸热和排热热，没有任何污染染，没有燃烧烧，没有排烟烟，也没有飞飞舞，不需要要堆放燃料废废物的场地4、一机多用，，应用广泛地源热泵可供暖、空调调还可供生活活热水，一机机多用，一套地源热泵泵系统可以代代替原来的锅锅炉和空调两两套系统。地源热泵的应用受到地地区、国家政政策、和燃料料价格的影响响。若采用地地下水的利用用方式，会受受到当地地下下水资源的制制约。Oklahoma州议会大厦(1992)钻井78m×370=28860m，热泵数量460台（1/3-30ton），总负荷843ton分两期，总造造价＄4,370,000五、地源热泵泵国内外发展展近况1）1912年，第一台热热泵机组在瑞瑞士诞生，它它以河水为低低温热源，向向市政厅供热热，输出热水水温度达到60摄氏度2）1973年，能源危机机推动热泵的的发展3）目前，欧洲洲的热泵理论论和技术均已已高度发达。。如美国，截至至1985年，全国共有有热泵14000台，而1997年就安装了45000台，到目前为为止，已安装装了400000台，而且每年年以10%的速度稳步增增长。在欧洲，在家家用的供热装装置中，