地源热泵工作原理

设备寿命
20年
10年
冷水机组20年燃油锅炉10年
冷水机组20年，电锅炉15年
水资源消耗量
只利用地下水的热量采用回灌 冷却水循环量的2%冬季供热的 冷却水循环量的2%冬季锅炉的 冷却水循环量的2%冬季锅炉的 技术，不消耗水资源 排污补水 排污补水 排污补水
驱动能源方式
电能能源利用系数为3.8-4.5
燃油或燃气能源利用系数80%
夏季地源热泵工作原理
夏天热泵中制冷剂逆向流动，与用户换热的冷凝器变为蒸发器从 集水器中的低温水（7 -12 ℃）提取热能，与地下循环液换热的蒸发 器变为冷凝器向地下循环液排放热量，循环液中热量再向地下低温区 排放，如此循环往复连续地向用户提供7 -12 ℃ 的冷水。
2 地源热泵技术特点：
①地源热泵环保特性：使用电力，没有燃烧过程，对周围环境无污 染排放；不需使用冷却塔，没有外挂机，不向周围环境排热，没有热 岛效应，没有噪音；不抽取地下水，不破坏地下水资源。 ②地源热泵的一机三用:冬季供暖、夏季制冷以及全年提供生活热水。 ③地源热泵的使用寿命长：使用寿命20年以上，是分体式或窗式空 调器的2-4倍。
地源热泵工作原理
1、地源热泵工作原理
2、地源热泵技术特点
3、地源热泵的类型
目 录
4、与传统空调的比较
1. 地源热泵的工作原理
1.1 地源热泵原理简述
作为自然现象，正如水由高处流向低处那样，热量也总是从 高温流向低温，用著名的热力学第二定律准确表述：“热量不可 能自发由低温传递到高温”。但人们可以创造机器，如同把水从 低处提升到高处而采用水泵那样，采用热泵可以把热量从低温抽 吸到高温。所以地源热泵实质上是一种热量提升装置，它本身消 耗一部分能量，把环境介质中贮存的能量加以挖掘，提高温位进 行利用，而整个热泵装置所消耗的功仅为供热量的三分之一或更 低，这就是地源热泵节能的原理。
3 地源热泵的类型：
源热泵技术包含了抽地下水方式、埋管方式、抽取湖水或江河 水方式等，抽取湖水或江河水方式造价最低，埋管方式最贵，但最好。 只要有足够的场可地埋设管道（地下冷热交换装置）或政府允许抽取 地下水的就应该优先考虑选择地源热泵中央空调。地源热泵中央空调 如此节能是应为地源热泵技术借助了地下的能量，地下的能量还是来 至于太阳能。
夏季：电能利用系数为3.5-3.8 夏季：电能利用系数为3.5-3.8 冬季燃油或燃气80% 冬季90%
环境保护
无燃烧污染，水资源不和制冷 有燃烧污染，有一定的噪音和 有燃烧污染，有一定的噪音和 无燃烧污染，夏季有一定的噪 剂接触，水没有污染 水霉菌污染(冷却塔) 水霉菌污染(冷却塔) 音和水霉菌污染（冷却塔）
地源热泵有开式和闭式两种 开式系统：是直接利用水源进行热量传递的热泵系统。该系统需配 备防砂堵，防结垢、水质净化等装置。 闭式系统：是在深埋于地下的封闭塑料管内，注入防冻液，通过换 热器与水或土壤交换能量的封闭系统。闭式系统不受地下水位、水质 等因素影响。 1、垂直埋管--深层土壤 垂直埋管可获取地下深层土 壤的热量。垂直埋管通常安装在地下50-150米深处，一组或多组管与 热泵机组相连，封闭的塑料管内的防冻液将热能传送给热泵，然后由 热泵转化为建筑物所需的暖气和热水。垂直埋管是地源热泵系统的主 要方式，得到各个国家的政府部门大力支持。2、水平埋管--大地表层 在地下2米深处水平放置塑料管，塑料管内注满防冻的液体，并与热泵 相连。水平埋管占地面积大，土方开挖量大，而且地下换热器受地表 气候变化的影响。3、地表水 江、河、湖、海的水以及深井水统称地 表水。地源热泵可以从地表水中提取热量或冷量，达到制热或制冷的 目的。利用地表水的热泵系统造价低，运行效率高，但受地理位置 （如江河湖海）和国家政策（如取深井水）的限制。
1.2地源热泵工作原理
冬季，热泵机组从地源（浅层水体或岩土体）中吸收热量，向建 筑物供暖； 夏季，热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地源中，实现建 筑物空调制冷。 根据地热交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地下水地源 热泵系统和地表水地源热泵系统和地埋管地源热泵系统。
冬季地源热泵工作原理
冬天热泵中制冷剂正向流动，压缩机排出的高温高压气体进入冷 凝器向集水器中的水放出热量，相变为高温高压的液体，再经热力膨 胀阀节流降压变为低温低压的液体进入蒸发器，从地下循环液中吸取 低温热后相变为低温低压的饱和蒸汽后进入压缩机吸气端，由压缩机 压缩排出高温高压气体完成一个循环。如此循环往复将地下低温热能 “搬运”到集水器，从而不断的向用户提供45 ℃ -50 ℃的热水。
地源热泵中央空调与传统中央空调系统对比 地源热泵中央空调和传统中央空调相比，最大的特点就在于它的节能性；
项目 地源热泵中央空调 溴化锂吸收式直燃机组 水冷机组+燃油(气)热水锅炉 水冷机组+电热锅炉
占地面积
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
机房占用建筑面积，冷却塔占 须冷冻站和锅炉房，冷却塔占 须冷冻站和锅炉房，冷却塔占 机房占地面积小可设在地下室 用屋顶面积储油设备需要占地 用屋顶面积，储油设备需要占 用屋顶面积需要较大的电负荷 面积 地面积
备注
需要一定量的水资源
需要设置两套机组和人员，运 机房需要设置自动安全报警系 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 统 行维护复杂 动安全报警装置
表1 地源热泵与常规空调技术特点比较(1万平方建筑，负荷为100瓦/平方)