地源热泵系统工作原理演示文稿
地源热泵系统实例分析课件
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故障识别
及时发现系统异常，如温度异 常、压力异常等。
故障诊断
根据异常现象分析故障原因， 确定故障部位。
故障排除
采取相应措施排除故障，恢复 系统正常运行。
预防措施
加强日常维护保养，预防故障 发生。
维护与保养建议
定期检查
对系统各部件进行检查，确保无损坏、无泄 漏。
润滑与紧固
定期对系统进行润滑和紧固，确保各部件正 常运转。
操作。
系统分类与应用场景
分类
根据热交换形式的不同，地源热泵可 以分为地下水热泵、地表水热泵和土 壤源热泵等。
应用场景
适用于住宅、酒店、办公楼、学校等 建筑，尤其适用于对节能和环保要求 较高的建筑。
CHAPTERຫໍສະໝຸດ 02地源热泵系统实例介绍住宅型地源热泵系统
总结词
适用于单栋或联排住宅，提供冷暖空调和生活热水。
设计中的关键因素
地质条件
地源热泵系统的性能受到地质 条件的影响，需要考虑土壤导 热性能、地下水情况等因素。
气候条件
气候条件决定了系统的运行效 率和能耗，需要考虑当地的气 候特点，如冬季和夏季的温度 、湿度等。
建筑需求
根据建筑的需求，如冷暖空调 、热水供应等，合理配置系统 设备，以满足建筑的需求。
经济性
成本回收期
在投资回报期结束后，企业即可通 过节省的能源费用实现成本回收。
环境与社会效益评估
环境效益
地源热泵系统作为一种可再生能源利 用方式，具有显著的环保优势。它能 够减少温室气体排放，降低对化石燃 料的依赖。
社会效益
地源热泵系统的推广应用有助于促进 节能减排，推动绿色建筑和可持续发 展。此外，它还能为社会创造更多的 就业机会。
地源热泵的工作原理
地源热泵的工作原理
地源热泵是一种利用地下热能进行空调和供暖的节能环保设备。
它通过利用地下热能进行热交换，实现室内空气的加热和降温。
地源热泵的工作原理可以分为地源热能的采集、传输和利用三个过程。
1. 地源热能的采集
地源热泵利用地下的稳定温度进行热交换。
普通来说，地下深度超过1米的地方，温度会相对稳定在10℃以上。
地源热泵通过埋设在地下的地源换热器，将地下的热能吸收到系统中。
地源换热器普通采用水平或者垂直的地埋管道，通过循环水的方式与地下进行热交换。
2. 地源热能的传输
地源热泵系统中的热泵通过循环工质的方式将地下采集到的热能传输到室内。
工质普通采用制冷剂，它可以在低温下吸收热量，然后在高温下释放热量。
地源热泵系统中的热泵通过压缩制冷剂的方式，将地下采集到的低温热能提升到适宜的温度，然后将热能传输到室内。
3. 地源热能的利用
地源热泵系统中的热能经过传输后，可以用于室内的供暖和制冷。
在供暖模式下，热泵将热能释放到室内，提供温暖的空气。
在制冷模式下，热泵将热能从室内吸收，达到降温的效果。
地源热泵系统普通还配备空气循环系统，通过循环空气的方式将室内空气进行循环，提高空气的舒适度。
地源热泵的工作原理基于热力学原理和制冷循环原理。
它利用地下的稳定温度进行热交换，不受季节温和候的影响，具有较高的能效和环保性。
通过合理设计和运行，地源热泵可以实现节能减排，降低能源消耗，为人们提供舒适的室内环境。
地源热泵系统讲义1117
海天工程 - 2
地源热泵空调系统
二﹑地源热泵的由来 地源一词是从英文“ground source”翻译而 来，汉语的内涵则十分广泛，应包括所有地下资 源的含义。但在空调业内，目前仅指地壳表层 （小于400米）范围内的低温热资源，它的热源主 要来自太阳能，极少能量来自地球内部的地热能。 "地源热泵"的概念，最早于1912年由瑞士的 专家提出，而该技术的提出始于英、美两国。 北欧国家主要偏重于冬季采暖，而美国则注重冬 夏联供。由于美国的气候条件与中国很相似，因 此研究美国的地源热泵应用情况，对我国地源热 泵的发展有着借鉴意义。
系统，即该装置能在工厂车间内事先整装密封好，因此， 制冷剂泄漏机率大为减少。该装置的运行没有任何污染，
可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废
弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送 热量。
海天工程 - 23
地源热泵空调系统
4、一机多用，应用范围广
地源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一 套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统；可应用
海天工程 - 12
地源热泵空调系统 2、工作原理 根据逆卡诺循环基本原理： 低温低压制冷剂经膨胀机构节流降压后，进入空气交换机中蒸发吸热， 从空气中吸收大量的热量Q1； 蒸发吸热后的制冷剂以气态形式进入压缩机，被压缩后，变成高温高压 的制冷剂（此时制冷剂中所蕴藏的热量分为两部分：一部是从空气中 吸收的热量Q1，一部分是输入压缩机中的电能在压缩制冷剂时转化成的 热量Q2）； 被压缩后的高温高压制冷剂进入热交换器，将其所含热量（Q1+Q2）释 放给进入换热器中的冷水，冷水被加热到55℃（最高达65℃）直接进入 保温水箱储存起来供用户使用；
地源热泵的工作原理
地源热泵的工作原理
地源热泵是一种利用地下热能进行空调供暖的设备，其工作原理可以分为三个主要步骤：
1. 地热吸收（地下换热器）：地源热泵首先通过埋设在地下的换热器吸收地下的热能。
换热器通常由地下埋置的水平或垂直管道组成，通过这些管道循环流动的介质（通常是含有抗冻剂的水或其他热传导介质）与地下的土壤或地下水进行热交换。
在地下换热器的作用下，地热能被吸收并传递给地源热泵系统。
2. 低温能量转化（蒸发器）：吸收到的地热能进入地源热泵系统后，会经过一个称为蒸发器的部件。
在蒸发器中，地热能使得介质中的低温制冷剂（通常是液态制冷剂）蒸发为气体。
这个过程中，热能被转移到制冷剂中，从而使制冷剂从低温态升温。
同时，这个蒸发过程也使得蒸发器内的空气或水得以冷却。
3. 高温能量传递（压缩机和冷凝器）：在蒸发器中蒸发的制冷剂会被地源热泵中的压缩机吸入，并通过压缩机的作用，将制冷剂的压力和温度提高。
随后，高温高压的制冷剂进入冷凝器，通过与空气或水接触换热，将热能传递给室内或外部空间。
在这个过程中，制冷剂会由气态变为液态，释放出的热能会被供暖系统吸收，从而实现室内加热。
通过以上的循环过程，地源热泵能够将地下的地热能转化成室内供暖所需的高温热能。
它具有高效节能、环保、稳定可靠的特点，成为一种受欢迎的取暖方式。
地源热泵的系统原理
地愿热泵的系统原理土壤源地源热泵系统又称地埋管地源热泵系统，它以土壤中储存的地热能作为中央空调系统的冷热源，分为水平埋管和垂直埋管两种形式，其中垂直埋管地源热泵是目前国内地源热泵行业主推的一种系统形式。
水平埋管垂直埋管该系统不需要市政管网的支持，可以分区域、分功能独立安装、设置，而能够达到市政管网远远达不到的采暖、空调效果，具有如下特点：◆属可再生能源利用技术土壤源地源热泵是利用浅层土壤作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。
冬季，循环液从地下收集热量并通过耦合热泵式中央空调系统送入建筑物。
而夏季，系统则反过来吸收从建筑物里排出热量，而使得其冷却，并且将排出的热量通过耦合热泵式中央空调系统储存到地下。
这个过程在夏天可以制造免费的热水。
地球表面土壤是一个巨大的太阳能集热器，收集了47％的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。
土壤源热泵技术利用储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，夏季为人们提供供暖空调，当之无愧的成为可再生能源一种形式。
◆属经济有效的节能技术浅层土壤的温度一年四季相对稳定，一般为10～25℃，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源。
这种温度特性使得土壤源热泵的制冷、制热系数常年维持在4.5～5.5之间，而没有风冷热泵那样的制冷、制热系数随室外温度的降低(冬季)或升高(夏季)衰减的现象。
与锅炉（电、燃料）供热系统相比，锅炉供热只能将90%以上的电能或70～90%的燃料内能为热量，供用户使用。
与传统的空气源热泵相比，空气源热泵的制冷、制热系数通常为2.2～3.0，且随着室外温度的变化而衰减。
土壤源热泵方式的能量利用效率要比空气源热泵高出40%以上。
另外，地球表面或浅层土壤温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。
◆环境效益显著土壤源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40％以上，与电供暖相比，相当于减少70％以上，如果结合其它节能措施节能减排会更明显。
《地源热泵全分析》课件
公共设施
学校
学校是公共设施的一种，地源热泵系 统能够为学校提供舒适的室内环境， 满足教室、图书馆、办公室等场所的 冷暖空调及生活热水需求。
医院
医院是公共设施的一种，地源热泵系 统能够为医院提供洁净、舒适的室内 环境，满足手术室、病房、门诊等场 所的冷暖空调及生活热水需求。
商业建筑
商场
商场是商业建筑的一种，地源热泵系统能够为商场提供舒适的购物环境，满足商铺、展厅等场所的冷暖空调及生 活热水需求。
地源热泵系统组成
地下换热系统
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地下换热器
作为地源热泵系统的核心 部分，地下换热器利用土 壤、地下水或其他自然热 源与热泵进行热交换。
地下管道
地下管道将地下换热器连 接成一个完整的系统，确 保热量的有效传递。
防渗漏措施
为防止地下水渗漏和系统 运行中的泄漏，需采取严 格的防渗漏措施。
热泵机组
法规完善
相关法律法规将不断完善，规范地源热泵的 设计、安装和使用，保障其安全、环保性能 。
市场前景与挑战
市场增长
随着人们对环保和节能意识的提高，地源热泵市场需求 将持续增长，拓展其在住宅、商业和公共设施等领域的 应用。
挑战与机遇
地源热泵仍面临一些技术和市场挑战，如设备成本、安 装难度等。但随着技术的进步和市场的扩大，这些挑战 将转化为机遇，推动地源热泵产业的进一步发展。
《地源热泵全分析》ppt课件
目录
• 地源热泵简介 • 地源热泵系统组成 • 地源热泵的应用场景 • 地源热泵的能效分析 • 地源热泵的经济性分析 • 地源热泵的环境影响 • 地源热泵的未来展望
01
地源热泵简介
定义与工作原理
定义
《地源热泵》课件
通过地源热泵系统，将地下土壤、地 下水或地表水中的低位热能提取出来 ，通过中央空调系统将热能传递到室 内，实现供暖或制冷的目的。
历史与发展
历史
地源热泵技术起源于19世纪，经过多年的研究和发展，目前已经成为一种成熟 、高效、环保的能源利用方式。
发展
随着全球能源危机和环境问题的日益严重，地源热泵技术得到了更广泛的应用 和推广，各国政府纷纷出台相关政策支持地源热泵的发展。
地区。
初投资较高
相比传统空调系统，地源热泵系统 的初投资较高。
安装难度较大
地源热泵系统的安装需要专业的设 计和施工队伍，安装难度较大。
02 地源热泵系统组成
地下换热系统
地下换热系统是地源热泵的重要组成部分，主要通过地埋管换热器实现地下土壤的 热量交换。
地埋管换热器一般采用高密度聚乙烯管或无缝钢管作为换热材料，通过在地下钻孔 并填充砂石等传热介质，与土壤进行热量交换。
节能效果
地源热泵系统的节能效果显著，尤其是在冬季和夏季等需要大量供暖和 制冷的时候，其节能效果更加明显。
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人工费用
地源热泵系统的人工费用主要包括设备的维护和检修等，相对于传统的
空调和供暖系统来说，其人工费用较低。
生命周期成本
生命周期成本
地源热泵系统的生命周期成本是指在系统的使用寿命内，所有的初投资成本和运行费用之和。由于地源热泵系统的使 用寿命较长，且维护费用较低，其生命周期成本相对于传统的空调和供暖系统来说较低。
地下换热系统的作用是将土壤中的热量或冷量传递给地埋管内的循环水，为整个地 源热泵系统提供冷热源。
热泵机组
热泵机组是地源热泵系统的核心部分 ，负责将地下换热系统传递来的冷热 量进行吸收、压缩和循环使用。
地源热泵介绍PPT
制热模式
在供暖状态下，压缩机对冷媒做功，并通过换向阀将冷媒流动方向换向。 由地下的水路循环吸收地表水、地下水或土壤里的热量，通过冷凝器内冷媒 的蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过蒸发 器内冷媒的冷凝，由风机盘管循环将冷媒所携带的热量吸收。在地下的热量 不断转移至室内的过程中，35℃以上热风的形式向室内供暖。
二、绿色环保
土--气/水型地源热泵系统在冬季供暖时，不需要锅炉，无废气、废渣、 废水的排放，可大幅度地降低温室气体的排放，能够保护环境，是一种理想
20世纪50年代，欧洲开始了研究地源热泵的第一次高潮，但由于当时的能源价格 低，这种系统并不经济，因而未得到推广。直到20世纪70年代初世界上出现 了第一次能源危机，它才开始受到重视，许多公司开始了地源热泵的研究、 生产和安装。这一时期，欧洲建立了很多水平埋管式土壤源热泵，主要用于 冬季供暖。虽然欧洲是世界上发展地源热泵最成熟的地区，但是它也曾因为 热泵专家不懂安装技术，安装工人又不懂热泵原理等因素，致使地源热泵的 发展走了一段弯路。
第三篇 地源热泵的工作原理
制冷模式
在制冷状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功，使其进行汽-液转 化的循环。通过蒸发器内冷媒的蒸发将由风机盘管循环所携带的热量吸收至 冷媒中，在冷媒循环同时再通过冷凝器内冷媒的冷凝，由水路循环将冷媒所 携带的热量吸收，最终由水路循环转移至地水、地下水或土壤里。在室内热 量不断转移至地下的过程中，通过风机盘管，以13℃以下的冷风的形式为房
随着科技的进步，关于能源消耗和环境污染的法律制订越来越严格，地 源热泵的发展迎来了它的另一次高潮。欧洲国家以瑞士、瑞典和奥地利等国 家为代表，大力推广地源热泵供暖和制冷技术。政府采取了相应的补贴政策 和保护政策，使得地源热泵生产和使用范围迅速扩大。上世纪80年代后期， 地源热泵技术已经趋于成熟，更多的科学家致力于地下系统的研究，努力提 高热吸收和热传导效率，同时越来越重视环境的影响问题。地源热泵生产呈 现逐年上升趋势，瑞士和瑞典的年递增率超过10％。美国的地源热泵生产和 推广速度很快，技术产生了飞速的发展，成为世界上地源热泵生产和使用的
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单井抽灌系统
回灌井
热泵
抽水井 潜水泵
地表河流
多井抽灌系统
垂直地埋管系统 (BHE)
热水罐
热泵
低温地板采暖
✓ 无需地下水
竖孔式换热器
深度可达400米
设置在建筑物地基下的垂 直地埋管系统
安装垂直地埋管
水平地埋管系统
相关厂家热泵产品的情况
目前，热泵冷热水机组市场空前繁荣，据慧聪暖通研究所估算生产家已由 1995年的十几家发展到现在40多家。产品规格齐全，据不完全统计，国内销售 的热泵机组大概有40多个品牌，其中国产机组约占25%左右，其余为合资产品、 台资产品和进口产品。
（2）绿色环保
• 绿特地源热泵是绿色环保型中央空调。空调系统的驱动能采用电能，供热时 可省去锅炉，无需燃烧燃料，避免了排烟污染大气；供冷时可省去冷却塔， 避免了冷却塔噪声和水的飘失；噪音低，不向室外排放热风，不会造成“热 岛效应”，循环液在地下系统中密闭流动，不含有害物质，无任何污染。系 统运行时不向周围环境排放COx、SOx、NOx等有害气体，属于真正环保意义的 空调。
源热泵系统工程技术规范》（GB50366-2005）中把地耦合热泵系统或以前
国内有人所称的“土壤源”地源热泵系统定义为地埋管地源热泵系统。
地源热泵系统的工作原理
3、地源热泵系统的工作原理
地源热泵空调系统一般由三个必需的环路组成：室外环路、制冷剂环路、 室内环路。 （1）、室外环路：一种方式是用高强度的塑料塑料管组成的地下循环的封 闭环路，循环介质为水或防冻液；一种方式是用抽取地下水，换热后再回灌 的水井系统。 （2）、制冷剂环路：是热泵机组内部的制冷剂循环。
我公司热泵产品的优势
（1）高效节能、经济
• 控制系统采用全自动微电脑控制装置，可根据室内实际使用负荷自动 调节压缩机起停机，从而大大节省了用户日后的运行费用。
• 简单地说，用一份电可制造3.5份以上的热量或4份以上的冷量，其冷量、热 量直接来源于地下所蕴藏的能量，并归还与地下。能源利用效率为电加热器 的3-4倍以上，比一般中央空调节能30%-80%。
地源热泵系统工作原理演 示文稿
优选地源热泵系统工作原 理
讲义的提纲
• 地源热泵系统工作原理 • 相关厂家热泵产品的情况 • 我公司产品优势
地源热泵系统的工作原理
1、地源热泵系统的概念
我们先来了解一下“热泵”。 热泵（制冷机）：是通过做功使热量从温度低的介质流向温度高的介质的 装置。 热泵利用的低温热源通常是环境（大气、地表水和大地）或各种废热，由 热泵从这些热源吸收的热量属于可再生的能源。热泵是一项利用可再生能源、 保护环境的可持续发展技术。 利用大地（土壤、地层、地下水）作为热源的热泵，可称之为地源热泵。
2、地源热泵系统的分类
以建筑物的空调（包括供热和制冷）为目的的热泵系统有许多种，利用周 围环境作为空调冷热源的热泵系统。就其性质可分，参考中外文献通常将其 分类为：空气源热泵
• （air source heat pump, ASHP）和地源热泵（ground-source heat pump, GSHP）两大类。
（3）一机多用
• 绿特地源热泵系统既可冬季供暖、亦可夏季制冷，还可以提供生活热水，一 机多用，一套系统可以替换原有的锅炉加空调两套系统。特别是对于同时有 供热和制冷要求的建筑物，地源热泵有着明显的优点。不仅节省了大量能源， 而且减少了设备的初投资。
地/水源热泵主要的竞争品牌
华南： 麦克维尔（深圳）、美的、中宇、以莱特（东莞、深圳）、
万宝（广州）、麦特维特、华凌、大金、金星。
华东： 美意（上海）、特灵（江苏）、天加（南京）、汇中（江苏）、
劳特斯、绿特（山东）、科灵（山东）、宏力（山东）、富尔达、 际高、海尔（青岛）、蓝得（烟台）、贝莱特（德州）、WFI。
制冷时：压缩机不断地从蒸发器中抽出制冷剂蒸气，经过压缩机 压缩，制冷剂由低温低压蒸气转变成高温高压蒸气。高温高压制冷剂 蒸气在冷凝器内冷凝，放出大量热被地下水吸收，被冷凝器冷凝的高 压液体制冷剂经热力膨胀阀节流、降压，转变为低压制冷剂液体。低 压制冷剂在蒸发器内蒸发，从冷媒水中吸收大量热量，从而降低了冷 媒水的温度，达到制冷的目的。低压制冷剂蒸气被压缩机抽取，从而 形成一个制冷循环。
（3）、室内环路：是在建筑物内与热泵机组之间传递热量或冷量。 地塬热泵系统的工作原理：热泵机组通过室外环路进行热量交换，
在冬季制热运行时从地下土壤（地层）、地下水吸收热量，夏季制冷 运行时向地下土壤（地层）、地下水释放热量。同时，热泵机组本身 的制冷剂环路运行来把室外环路侧的热量或冷量交换到室内环路侧， 室内环路进而把热量或冷量传递到建筑物内空调末端系统。
制热运行时：压缩机不断地从蒸发器中抽出制冷剂蒸气，经过压缩 机压缩，制冷剂由低温低压蒸气转变成高温高压蒸气。高温高压制冷剂蒸气 在冷凝器内冷凝，放出大量热被热媒水吸收，从而达到制热的目的。被冷凝 器冷凝的高压液体制冷剂经热力膨胀阀节流、降压，转变为低压制冷剂液体， 低压制冷剂在蒸发器内蒸发，从地下水中吸收大量热量，从而降低了地下水 的温度。低压制冷剂蒸气被压缩机抽取，从而形成一个制热循环。
西南： 希望深蓝（四川）。 华北： 清华同方、圣环（北京）、金万众（北京）、银燕和风（北京）、
天加（天津）。
地/水源热泵厂家70.0%分布在山东、广东、北京地区，占领了大部分的地/
水源热泵市场。
近两年来，随着我国政府对可持续发展、可再生能源的高度重视、政策、 舆论、资金上的引导和支持、石油、天然气资源价格的节节攀升，热泵技术 用于暖通制冷的前景迅速被看好，大量厂家在热泵机组项目的研发，生产投 入加大，由于技术标准不统一，各个厂家生产的热泵机组各有各的特点，各 有各的优势和欠缺之处。
地源热泵系统等，后
来由美国供热制冷空调工程师协会（ASHRAE）统一为标准术语即地源热泵
系统（ground-source heat pump system）。
•
地源热泵又可进一步划分为地表水热泵、地下水热泵、地耦合热泵。
•
考虑实际应用中人们的称呼习惯，同时也为了便于理解，我国颁布的《地