地源熱泵供暖空調(diào)的原理及應(yīng)用--地?zé)峁┡ㄖ评洌┑卮鬅崮?/h1>

文章來源：地大熱能 發(fā)布作者： 發(fā)表時間：2021-10-29 14:58:00瀏覽次數(shù)：1624

地源熱泵系統(tǒng)是一種節(jié)能、環(huán)保、高效的能源利用技術(shù)，它充分發(fā)揮了淺層巖體的儲冷儲熱作用，實(shí)現(xiàn)對建筑物的供暖和制冷，是—種典型的綠色技術(shù)。
 
近年來隨著資源和環(huán)境的問題日益嚴(yán)重，在滿足人們健康、舒適要求的前提下，合理利用自然資源，保護(hù)環(huán)境，減少常規(guī)能源消耗，已成為所有行業(yè)都需要面對的一個重要問題。對于日常耗能大戶的供暖企業(yè)，選擇清潔、高效的清潔能源供應(yīng)就成為重點(diǎn)。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)通過吸收大地（包括土壤、井水、湖泊等）的冷熱量，冬季從大地吸收熱量，夏季從大地吸收冷量，再由熱泵機(jī)組向建筑物供冷供熱而實(shí)現(xiàn)節(jié)能，是—種利用可再生能源的高效節(jié)能、無污染的既可供暖又可制冷的新型空調(diào)系統(tǒng)。


 
地源熱泵不需要人工的冷熱源，可以取代鍋爐或市政管網(wǎng)等傳統(tǒng)的供暖方式和中央空調(diào)系統(tǒng)。冬季它代替鍋爐從土壤、地下水或者地表水中取熱，向建筑物供暖;夏季它可以代替普通空調(diào)向土壤、地下水或者地表水放熱給建筑物制冷。同時，它還可供應(yīng)生活用水，可謂一舉三得，是一種有效地利用能源的方式。

地源熱泵系統(tǒng)包括三種不同的系統(tǒng)∶ 以利用土壤作為冷熱源的土壤源熱泵，以利用地下水為冷熱源的地下水熱泵系統(tǒng);以利用地表水為冷熱源的地表水熱泵系統(tǒng)。
 
1.地源熱泵的工作原理
系統(tǒng)通過地源熱泵將環(huán)境中的熱能提取出來對建筑物供暖或者將建筑物中的熱能釋放到環(huán)境中去而實(shí)現(xiàn)對建筑物的制冷，夏季可以將富余的熱能存于地層中以備冬用; 同樣，冬季可以將富余的冷能貯存于地層以備夏用。這樣，通過利用地層自身的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對建筑物、環(huán)境的能量交換。在制冷狀態(tài)下，地源熱泵機(jī)組內(nèi)的壓縮機(jī)對冷媒做功，使其進(jìn)行汽-液轉(zhuǎn)化的循環(huán)。通過蒸發(fā)器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)將由風(fēng)機(jī)盤管循環(huán)所攜帶的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時再通過冷凝器內(nèi)冷媒的冷凝，由水路循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收，最終由水路循環(huán)轉(zhuǎn)移至地下水或土壤里。在室內(nèi)熱量不斷轉(zhuǎn)移至地下的過程中，通過風(fēng)機(jī)盤管，以13℃以下的冷風(fēng)的形式為房間供冷。在制熱狀態(tài)下，地源熱泵機(jī)組內(nèi)的壓縮機(jī)對冷媒做功，并通過換向閥將冷媒流動方向換向。

由地下的水路循環(huán)吸收地下水或土壤里的熱量，通過冷凝器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)，將水路循環(huán)中的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時再通過蒸發(fā)器內(nèi)冷媒的冷凝，由風(fēng)機(jī)盤管循環(huán)將冷媒所攜帶的熱是吸收。在地下的熱量不斷轉(zhuǎn)移至室內(nèi)的過程中，以3 5℃以上熱風(fēng)的形式向室內(nèi)供暖。系統(tǒng)實(shí)際上是指通過將傳統(tǒng)的空調(diào)器的冷凝器或蒸發(fā)器延伸至地下，使其與淺層巖土或地下水進(jìn)行熱交換，或是通過中間介質(zhì)（如防凍液）作為熱載體，并使中間介質(zhì)在封閉環(huán)路中通過在淺層巖土中循環(huán)流動，從而實(shí)現(xiàn)利用低溫位淺層地能對建筑物內(nèi)供暖或制冷的—種節(jié)能、環(huán)保型的新能源利用技術(shù)。該技術(shù)可以充分發(fā)揮淺層地表得儲能儲熱作用，達(dá)到環(huán)保、節(jié)能雙重功效，而被譽(yù)為"21世紀(jì)最有效的空調(diào)技術(shù)"。
 
2. 地源熱泵的發(fā)實(shí)際應(yīng)用
北美對地源熱泵應(yīng)用偏重于全年冷熱聯(lián)供，采用閉式水環(huán)熱泵系統(tǒng);歐洲國家偏重于冬季供暖，往往采用熱泵站方式集中供熱供冷。我國氣候條件與美國比較相似，所以北美的方式對我國更具借鑒意義。在我國，地源熱泵的研究起始于20世紀(jì)80年代，最近5年該項技術(shù)成了國內(nèi)建筑節(jié)能及暖通界熱門的研究課題，也開始應(yīng)用于工程實(shí)踐，與此相關(guān)的熱泵產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，掀起了一股"地?zé)?/a>空調(diào)"的熱潮。