智能建筑设备自动化系统工程课件11地源热泵.ppt

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1、-主讲：刘大君主讲：刘大君主要内容认识地源热泵了解地源热泵应用地源热泵123地源热泵新闻报道一新闻报道二新闻报道二一、认识地源热泵认识地源热泵1 地源热泵是一种利用浅层地地源热泵是一种利用浅层地热能源（也称地能，包括地下水、热能源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等的能量）的既可土壤或地表水等的能量）的既可制冷又可供热的高效节能的空调制冷又可供热的高效节能的空调系统。系统。什么是地源热泵？认识地源热泵1冬季冬季采暖：从地下土壤中吸收热量通过载体（水）将热量释放到室内，满足室内供热与采暖的需求。此时地能为“热源”。夏季夏季制冷：从室内吸收热量通过载体将热量释放到地下土壤中储存起来，同时载体得到

2、冷却，从而实现对室内进行降温。此时地能为“冷源”。认识地源热泵1地源热泵系统由三大部分组成：地下埋管（土壤）地表水（湖、河、江、海）城市污水风机盘管空调箱地板采暖卫生热水末端认识地源热泵1认识地源热泵1源侧换热器形式地下埋管垂直埋管系统垂直埋管系统 水平埋管系统水平埋管系统 螺旋埋管系统螺旋埋管系统系统初投资较高，施工难度相对较大，但占地面积较小，不受外界环境影响，换热稳定。适合于制冷供暖面积较大的建筑物。系统初投资和施工难度相对较小，但占地面积较大，易受地表气候变化的影响。适合于制冷供暖面积较小的建筑物，很少被应用。螺旋埋管很少被应用。认识地源热泵1垂 直 埋 管 形 式埋管深度一般在60m

3、100m之间每米管长换热量约为30W/m聚乙烯（PE）管材认识地源热泵1地下土壤温度变换特点 大地吸收了半数以上的太阳能。地下温度的变化随深度增加而逐渐减小。15m 以下土壤温度可视为恒温。l当地地下温度取决于当地气候条件、地表覆盖层等等。认识地源热泵115m2m5m源侧换热器形式地表水抛管换热器，闭式回路抛管换热器，闭式回路直接取水，开式回路直接取水，开式回路利用池水或湖水下稳定的温度和显著的散热性，不需钻井挖沟，初投资最小。但需要有充足的水源。适合于中小制冷供暖面积，临近水边的建筑物。认识地源热泵1城市污水夏凉冬暖，是地源热泵系统理想的冷热源，利用城市污水中蕴含的热量，通过水源热泵机组将其

4、传递到室内。空调效果好，节能性效率高。源侧换热器形式城市污水认识地源热泵11.2.3.4.可再生节能环保一机多用经济高效1、可再生：地表浅层收集了47%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多，使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。2、节能环保：比传统中央空调节能40%50%左右。没有任何污染，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物。3、一机多用：可供暖、空调制冷，还可提供生活热水。4、经济高效：COP值达到了4以上，也就是说消耗1KWh的能量，用户可得到4KWh以上的热量或冷量。地源热泵的优点：认识地源热泵1二、了解地源热泵了解地源热泵2 热泵工作原理 由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四

5、个基本部件组成。它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化，与外界进行热量交换。液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后，汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热，冷凝为高压液体、经膨胀阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热汽化，达到循环制冷的目的。蒸发冷凝压缩节流了解地源热泵2了解地源热泵2l压缩机压缩机 压缩机是心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸压缩机是心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。汽的作用。l冷凝器冷凝器 冷凝器是放出热量的设备，将蒸发器中吸收的热冷凝器是

6、放出热量的设备，将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。l膨胀阀膨胀阀 对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量，并将系统分为高压侧和低压侧蒸发器中制冷剂液体的数量，并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。两大部分。l蒸发器蒸发器 蒸发器是吸收热量的设备，使来自节流机构的蒸蒸发器是吸收热量的设备，使来自节流机构的蒸发压力下的制冷剂液体蒸发成制冷剂蒸汽，吸收被冷却物体发压力下的制冷剂液体蒸发成制冷剂蒸汽，吸收被冷却物体的热量实现制冷。的热量实现制冷。地源热

7、泵夏季制冷工作原理 在制冷状态下，冷媒在蒸发器内蒸发的过程中，将室内的热量吸收至冷媒中，再循环至冷凝器内冷凝释放热量，由循环水路将释放的热量吸收，最终通过室外地能换热系统转移至地下水或土壤里。了解地源热泵2 在制热状态下，由室外地能换热系统吸收地下水或土壤里的热量，通过在蒸发器内的蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，再循环至冷凝器内冷凝释放热量，由空气循环将冷媒所携带的热量吸收。地源热泵冬季制热工作原理了解地源热泵2 地源热泵工作时本身消耗很少一部分电能，却能从环境介质（水、空气、土壤等）中提取4-7倍于电能的能量，在大地和室内之间“转移”能量。以最小的代价获取最舒适的生活环境。了解地源热泵2三、应用地源热泵应用地源热泵3我校新校区打造国内最大规模“绿色校园”研究地源热泵3新校区绿色技术布点（行政楼）研究地源热泵3运行1年后地下温度场运行5年后地下温度场运行10年后地下温度场存在的问题 土壤温度失衡 江苏属于夏热冬冷地区，夏季供冷量往往大于冬季供热量，长年运行后将导致土壤温度失衡，影响周围生态。措施：措施：多出的热量可通过冷却塔散去，也可通过余热回收系统，用于供应生活热水，从一定程度上缓解土壤热不平衡的问题。研究地源热泵3课后思考：地源热泵如何实现制冷/制热的转换？地源热泵的施工与运行管理