地源热泵原理基础.docx

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地源热泵原理基础

地源热泵原理基础

BasicprinciplesofGSHPsystem

众所周知，地层l5m以下，土壤一年

四季均保持一个相对稳定的温度l0℃

～l15℃，为我们的节能地地源热泵系统

提供了取之不尽的免费能量交换源。

Regardlessofdifferentseasons,

belowgtoundsurfacel5m,the

temperatureisrelativelystableall

yeararoundatl0℃t015℃．which

providesendlessfreeenergy

exchangesourceforourGSHP

systems．

技术难点控制流程

Controlprocessesoftechnicaldifficulties

地源热泵原理

GSHPprinciple

高效节能，比传统空调节能30～50％

　　地源热泵机组可利用的源水侧温度冬季为10—18℃，源水侧比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。

而夏季源水侧为18—25℃，源水侧温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，机组效率提高。

运行稳定可靠

　　土壤温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动，是很好的热泵热源和空调冷源。

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。

不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。

系统运行可靠，维修量极少，保证严寒和酷暑条件下正常运行，地源热泵机组平均使用寿命比普通机组长5—10年，地埋管基本与建筑同寿命。

环境效益显著

　　地源热泵系统在供暖和制冷时，无需锅炉、无排烟、无废弃物，不用远距离输送热量，也无任何气体排放到大气中，环境效益显著，如能得到广泛应用，则可大大降低温室效应。

减缓地球变暖进程。

属可再生能源利用技术

　　地源热泵是利用了地球土壤所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。

地表土壤不仅是一个巨大的太阳能集热器，收集了46％的太阳辐射能量，是一个巨大的动态能量平衡系统，地表的土壤自然地保持能量接受和发散的相对的均衡。

所以说，地源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。

一机多用，应用范围广

　　地源热泵系统可供采暖、空调、以及生活热水。

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。

特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物，地源热泵有着明显的优点。

不仅节省了大量能源，而且用一套设备可以同时满足供热和供冷的要求，减少了设备的初投资。

太阳能技术

　　太阳能技术是将太阳能转化为热能和电能的一种可再生能源技术。

有效利用太阳能已经成为现代建筑可持续能源措施的重要手段。

太阳能转化为热能的集热系统

　　是利用太阳能集热器，收集太阳辐射能把水加热，用于热水和采暖的一种利用可再生能源系统，太阳能集热系统是太阳热能应用发展中最具经济价值、技术最成熟的系统。

太阳能转化为电能的光伏系统

　　是有效地吸收太阳能辐射并使之转化为电能的系统。

冷热电三联供

　　冷热电联产是指使用一种燃料，在发电的同时将产生的余热回收利用,做到能源阶梯级利用；

　　与传统的击中式供电相比，这种小型化、分布式的供能方式。

可以使能源的综台使用率提高到85％以上。

一般情况可以节约能源成本的30—50％以上；

　　由于使用天然气等清洁能源，降低了二氧化硫、氨氧化物和二氧化碳等温室气体的排放量，从而实现了能源的高效利用与环保的统一，减低了碳排放。

冷热电三联供技术优点

　　1、系统整体能源利用效率非常高；

　　2、自行笈电，提高了用电的可靠性；

　　3、减少了电同的投资；

　　4、降低了输配电网的输配电负荷；

　　5、减少了长途输电的输电损失；

　　6、节能环保、经济高效、安全可靠。

冷热电联供系统与传统制冷技术的对比优势

　　1、使用热力运行，利用了低价的”多余能源”；

　　2、吸收式冷水机组内没有移动件，节省了维修成本；

　　3、冰水机组运行无噪音；

　　4、运行和使用周期成本低；

　　5、采用水为冷却介质，没有使用对大气层有害的物质。

蓄能技术

　　蓄能技术，就是在电力需求低谷时启动制冷、制热设备，将产生的冷或热储存在某种媒介中。

在电力需求高峰时，将储存的冷或热释放出来使用，从而减少高峰用电量。

因此，蓄能技术叉称为”移峰填谷”。

采用此技术，就可以减少电网的峰谷差，提高电网的运行效率，少建或缓建电站。

　　这一技术对宏观上平衡城市电力供应有着重大的经济和社会效益．火力发电厂的扩容对经济和环境都是不利的。

冰蓄冷

　　冰蓄冷空调系统就是在常规中央空调系统的基础上增加一套蓄冰装置，利用晚上谷电时段，把装置中水冷却成冰；白天峰电时段，把装置中冰融化冷却成水，提取冷量供应空调；从而起到调峰填谷，节约运行费用的效果。

水蓄能

　　水蓄能系统是利用夜间谷电（电价约是日间的1／3）将冷水和热水储存起来，日间进行释放，提供空调制冷、制热，如此即节约了空调系统的运行费用，又能够减少空调机组（地源热泵）装机负荷，达到减少设备初投资的综合效益。

蓄能的优点

　　1、平衡电网峰谷荷，降低电力缺口，社会效益佳；

　　2、制冷主机容量减少，减少空调系统电力增容费；

　　3、利用电网峰谷荷电力差价，降低空调运行费用；

　　4、冷冻水温度可降到1—40C，可实现低温送风，节省水风输送系统的投资和能耗；

　　5、相对湿度较低，空调品质提高，防止中央空调综合症；

　　6、具有应急冷源，空调可靠性提高。

适合蓄能的建筑类型

　　1、写字楼：

仅白天有负荷，且在高峰；晚上基本无负荷，非常适合蓄能；

　　2、宾馆：

深夜有一定负荷，但不到正常时间的l／3，也较适合蓄能；

　　3、体育场馆：

使用时间短，晚上有充裕的时间蓄能，是非常理想的场合；

　　4、影剧院：

演出时间较短，负荷较集中，适合采用蓄能；

　　5、图书馆、银行：

类似写字楼；

　　6、商场：

客流也集中在高峰电时段，可利用低谷电降低运行费用；

　　7、医院：

类似宾馆。

热回收技术

　　随着国家对节能减排的倡导，热回收系统的应用也越来越广泛。

使用普通的集中空调系统总是有许多的冷凝热被直接排放到大气，造成能源浪费的加大，并且存在对周围环境的热污染。

如果能将冷凝热全部或部分回收用来加热生活热水或用于恒温恒湿机的再热．不但可以减少冷凝热对环境造成的污染，而且可以节省能源（电、油、煤等）。

冷凝器的废热回收

　　通常主机冷凝器产生的废热，由冷却塔或是地源热泵地下换热器散热排至周围环境。

回收主机冷凝器产生的废热，为末端供暖提供热源或是提供生活热水。

空压机的废热回收

　　空压机压缩空气的过程中，几乎将所有的电能转换成热能，这些热能若没被回收，还需要消耗额外的能源来帮助空压机冷却，可以这样描述：

空压机真正的产品为热，副产品为压缩空气。

所以对空压机的热能进行回收，将大大提高能源的综合利用。

室内排气的热回收

　　利用室内排气，预冷或预热新风；

　　通常，室内的排气是通过排风机直接排至大气环境的，没有回收利用。

现可以安装一套热回收装置，夏季时，利用排气（冷风）对收入室内的新风进行预冷，减少空调箱冰水的用量。

冬季时，利用排气（热气）对引入室内的新风进行预热，减少空调箱热水或蒸汽的用量。