地源热泵空调技术的基本原理_地源热泵空调技术

1.地源热泵中央空调的技术创新

2.地温空调的原理

3.地源热泵到底怎么样？

4.地源热泵空调系统的技术指标是什么？

5.地源热泵的工作原理是什么？

在自然界中，水总是由高处流向低处，热量也总是从高温传向低温。人们可以用水泵把水从低处抽到高处，实现水由低处向高处流动，热泵同样可以把热量从低温传递到高温。

所以热泵实质上是一种热量提升装置，工作时它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倍于电能的装置，提升温度进行利用，这也是热泵节能的原因。

地源热泵是热泵的一种，是以大地或水为冷热源对建筑物进行冬暖夏凉的空调技术，地源热泵只是在大地和室内之间“转移”能量。利用极小的电力来维持室内所需要的温度。

在冬天，1千瓦的电力，将土壤或水源中4-5千瓦的热量送入室内。在夏天，过程相反，室内的热量被热泵转移到土壤或水中，使室内得到凉爽的空气。而地下获得的能量将在冬季得到利用。如此周而复始，将建筑空间和大自然联成一体。以最小的低价获取了最舒适的生活环境。 热泵是需要冷凝器的热量，蒸发器则从环境中吸热，此时从环境取热的对象称为热源；相反制冷是需要蒸发器的冷量，冷凝器则向环境排热，此时向环境排热的对象称为冷源。 蒸发器冷凝器根据循环工质与环境换热介质的不同，主要分为空气换热和水换热两种形式。 热泵根据与环境换热介质的不同，可分为：水—水式，水—空气式，空气—水式，和空气—空气式共四类。 利用空气作冷热源的热泵，称之为空气源热泵。空气源热泵有着悠久的历史，而且其安装和使用都很方便，应用较广泛。但由于地区空气温度的差别，在我国典型应用范围是长江以南地区。在华北地区，冬季平均气温低于零摄氏度，普通空气源热泵不仅运行条件恶劣，稳定性差，而且因为存在结霜问题，效率低下、新出了一款超低温空气源热泵专门针对华北地区的，超低温空气源热泵稳定性好，效率高，具有高效除霜功能。 利用水或地热作冷热源的热泵，称之为地源热泵。水和地热是一种优良的热源，其热容量大，传热性能好，一般地源热泵的制冷供热效率或能力高于空气源热泵，但地源热泵的应用常受到水源或地热的限制。 地源热泵系统按其循环形式可分为：闭式循环系统、开式循环系统和混合循环系统。对于闭式循环系统，大部分地下换热器是封闭循环，所用管道为高密度聚乙烯管。管道可以通过垂直井埋入地下150－200英尺深，或水平埋入地下4－6英尺处，也可以置池塘的底部。在冬天，管中的流体从地下抽取热量，带入建筑物中，而在夏天则是将建筑物内的热能通过管道送入地下储存；¨对于开式循环系统，其管道中的水来自湖泊、河流或者竖井之中的水源，在以与闭式循环相同的方式与建筑物交换热量之后，水流回到原来的地方或者排放到其它的合适地点；对于混合循环系统,地下换热器一般按热负荷来计算，夏天所需的额外的冷负荷由常规的冷却塔来提供。

工作原理

地源热泵则是利用水与地能（地下水、土壤或地表水）进行冷热交换来作为地源热泵的冷热源，冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热源”；夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为“冷源”。

左图为开式地源热泵系统。右图为冬季地源热泵供暖原理图。

空气源　 水源　 土壤源

地源热泵中央空调的技术创新

随着人们的生活水平的不断提高以及人们对生活质量的不断追求，无论是是炎热的夏天还是寒冷的冬天，人们都可以通过各种制冷和取暖设备来安然度过。同时随着科技的不断进步与不断发展，市场上的制冷取暖设备已经不仅仅是空调和暖气了，还有很多其他的，地源热泵系统就是其中之一。地源热泵系统不仅具有制冷功能同时还具备取暖功能，真是一举两得。

　　地热源泵-工作原理

地源热泵属于中央空调的一种，但地源热泵区别于传统中央空调，地源热泵原理主要是通过与地能进行换热，是一种十分节能环保的中央空调系统。地源热泵已受到了财政部、住房城乡建设部大力支持，许多城市和地区都在积极推广地源热泵。

在地热源热泵进行运作的过程中，并没有经过燃烧的环境，不像是需要烧废材来生火，它利用的完全是特殊的技术，对可再生的资源进行第二次的加工，并且在加工的过程中不会产生任何的废弃物和污染物，完全值得信赖，是安全环保的一个产品。绝对不会污染到环境，甚至不会破坏了臭氧层。

　　地热源泵-系统优点

1、节能高效

地源热泵系统的能源主要来源于地下，电力只是起到一个辅助的作用，尤其是在冬季取暖的时候，地源热泵系统可以百分之百的将地下的恒定能量转化为电能，比传统的中央空调节电大约40%，是非常高效节能的。

2、稳定性好

我们知道，地能的温度一年四季都是比较稳定的，而地源热泵系统使用地能来制冷取暖，因此它也可以保持一个比较恒定的温度，稳定性是比较好的。

3、寿命长

地源热泵系统的机械运动很少，所有的元件要不是埋在地下，要不就是在室内，使用寿命可以长达20年到25年，地下的换热部分使用寿命可以长达50年。

4、一机多用

地源热泵系统可以用来制冷取暖，还可以提供生活热水，也就是说

5、低碳环保

地源热泵系统使用的是地下能源，它在供热的时候不会燃烧，更不会排放废气或者其他污染物，对环境没有任何的污染，是低碳环保的绿色产品。

　　地热源泵-系统缺点

1、投资较高

地源热泵系统虽然很好，但是它也有自身的缺点，它的前期投入成本较高。一套小型的家庭用地源热泵系统的造价就要十几万元，如果是商用的话，那么造价就更高了。即使它的后期维护费用很低，但是前期需要一次性投入如此大笔的资金，很多小家庭还是不能接受。

2、安装难度大

地源热泵系统对设计、安装以及施工现场情况和管理等都有很高的要求，而且还必须要有专业的技术人员，安装难度是很大的。

以上就简单介绍了下地热源泵的相关工作原理及其具备的一些优缺点。总体而言，地热源泵的优点大于缺点，对于我们有利的，广大消费者还是可以接受的。但是这里必须提出的一点是地热源泵系统的造价是很高的，对于普通的家庭，大部分因为高昂的价格而不再考虑。但是对于一些高档别墅和高档写字楼而言，这个投入还是可以接受的。因为它不仅节能环保，并且使用寿命也比较长。所以整体而言，还是可以接受的。

土巴兔在线免费为大家提供“各家装修报价、1-4家本地装修公司、3套装修设计方案”，还有装修避坑攻略！点击此链接：，就能免费领取哦~

地温空调的原理

在产品设计时，从我国国情和用户需求出发，采用成熟科学的热泵技术，优化配置资源。兼顾制冷与制热工况，重点保证用户使用效果。机组运行时的冷热工况切换，通过水系统管路和切换而实现，氟系统保持稳定不变。

水源热泵机组，除了具有传统水源热泵特点以外，还针对中国国情进行创新设计：

一、供热出水温度高

在标准工况下，通用型水源热泵机组可以保证出水温度在48℃以上，环保高温型水源热泵机组出水温度可在60℃以上。高出水温度，可以减小室内侧设备的选型容量，并保证室内的温暖舒适性。

二、进出水温差大，节约水资源

在机组工况时，水源侧在冬季的进出水温差为8℃，而夏季的进出水温差为11℃。区别于传统的5℃温差设计，机组用水量可以节省40%，降低运行费用。

三、世界先进水平的满液式技术

高效满液型水源热泵机组采用满液式蒸发器，机组换热效率高。设计独特的回油系统及制冷剂流量精密控制系统，大大提高了机组能效，节能效果比国家标准高30%。

四、系统优化简洁，部件精良可靠

通过对系统的优化设计和独立模块组合，使机组系统运行简便可靠。制冷系统控制元件及电气元件均采用全球顶级部件，保证机组在宽广的使用工况范围内长期高效可靠地工作。运动部件少，故障率低，维护成本低。

五、机组型号齐全，适用范围广

机组型号齐全，单机容量从150KW-3800KW，可广泛利用各类水资源，如：地下水、江水、河水、湖水、海水、水库水、污水、中水、地热尾水、工业废水等等。

六、智能化数字控制

采用大屏幕液晶显示器、工业级智能化控制器和先进的计算机控制系统，具有全数字化汉显功能，工作流程采用可视化控制面板，令操作者对机组运行情况一目了然。并可与外部设备、远程用户和控制室通过标准接口相连，实现自动开关机，报警、提示、记录、检索、故障诊断等多重维护管理控制功能。

七、多重自动保护功能

机组具有压缩机排气超温、电机超温、冷水防冻温度保护；过电流、缺相、逆相、过载电气保护；冷媒系统高低压、油位、油压差、断水异常状态保护等多重保护功能。

八、节能效率显著

蒸发器、冷凝器均采用内外强化传热的换热管，换热效率更高。先进的工艺设计，使能量损耗降到最低。

九、操作简便、运行平稳

机组采用智能自动控制，操作非常简便；并且采用了高效的防护消声措施，运行平稳。

地源热泵到底怎么样？

原理是利用地下的恒温功能，让空调循环水与大地进行热交换，吸收地下水热量，用来加热水箱里的水，水箱里的水被加热后作为热源经过风机盘管实现制热功能。

一种空气循环式冷暖地温空调技术方案.本方案的空调由置于地下井内的温度置换系统和地上的风机,进出风管道,进出风窗口和电器控制线路组成.井内温度置换系统的下部是多条薄壁金属管组成的下风管和上风管,风机工作后,室内空气由进风口进入工作系统

地温空调属于中央空调，是一种利用地层土壤中能源的中央空调技术，地温空调不仅运行原理独特，而且与一般空调技术相比，地温空调优势众多，地温空调又被称为地源热泵空调系统，是中央空调设备的一种。它由电力驱动，通过深埋于地下的管路系统，与地下相对恒定的温度进行热量交换，冬季把地能中的热量取出来，供给室内采暖；夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，同时吸收大地的较低温度再排到室内，使房屋得到供冷。

地源热泵空调系统的技术指标是什么？

地源热泵是利用地下浅层土壤能量，通过地下埋管管内的循环介质与土壤进行闭式热交换达到供冷供热目的。夏季通过热泵将建筑内的热量转移到地下，对建筑进行降温；冬季通过热泵将大地中的低位热能提高品位对建筑供暖。此系统具有环保、节能、能源可再生、安全可靠的特点，特别适用于别墅和低密度住宅小区。

地（水）源热泵与常规空调技术相比有着无可比拟的优势。

(1) 利用可再生能源：属可再生能源利用技术

地源热泵从常温土壤或地表水（地下水）中吸热或向其排热，利用的是可再生的清洁能源，可持续使用。

(2) 高效节能，运行费用低：属经济有效的节能技术

地源热泵的冷热源温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%，因此要节能和节省运行费用40%左右。另外，地能温度较恒定的特性，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。在制热制冷时，输入1KW的电量可以得到5KW以上的制冷制热量。运行费用每年每平方米仅为15——18元，比常规中央空 调系统低40%左右。

(3) 节水省地：1）以土壤(水)为冷热源，向其放出热量或吸收热量，不消耗水资源，不会对其造成污染。2）省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施，机房面积大大小于常规空调系统，节省建筑空间，也有利于建筑的美观。

(4) 环境效益显著 该装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，在供热时，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，不会产生城市热岛效应，对环境非常友好，是理想的绿色环保产品。

(5) 运行安全稳定，可靠性高：地源热泵系统在运行中无燃烧设备，因此不可能产生二氧化碳、一氧化碳之类的废气，也不存在丙烷气体，因而也不会有发生爆炸的危险，使用安全。燃油、燃气锅炉供暖，其燃烧产物对居住环境污染极重，影响人们的生命健康。由于土壤深处温度非常恒定，主机吸热或放热不受外界气候影响，运行工况非常稳定，优于其它空调设备。不存在空气源热泵供热不足，甚至不能制热的问题。整个系统的维护费用也较锅炉－制冷机系统大大减少，保证了系统的高效性和经济性。维修量极少，折旧费和维修费也都大大地低于传统空调。

(6) 一机两用，应用范围广

地源热泵系统可供暖、制冷，一套系统可以代替原来的锅炉加制冷机的两套装置或系统。可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于住宅的采暖、供冷。

(7) 自动运行

地源热泵机组由于工况稳定，所以可以设计简单系统，部件较少，机组运行简单可靠，维护费低；自动控制程度高，可无人值守；此外，机组使用寿命长，均在20年以上

地源热泵的工作原理是什么？

基本指标：

（1）土壤换热器的换热能力；

（2）土壤换热器的进出水温度；

（3）主机的制冷量、制热量；

（4）主机的输入功率、COP、EER；

（5）室内用户侧供回水温度；

特别指标：

（1）土壤热平衡率（年度吸热、放热比）；

（2）土壤夏季热积累温升（单个季节始末土壤温度升高）；

（3）土壤冬季取热温降（单个季节始末土壤温度降低）。

地源热泵的工作原理:

热泵，就象水泵能把低位水提升到高位一样可以把热从低温端传送到高温端。它是一种可以实现蒸发器与冷凝器之间功能转换的机械，实质上是另一种形式是制冷机。地源热泵（GSHP）是以大地为热源对建筑物进行空调、供暖和热水供应的技术。众所周知，地层之下一年四季均保持一个相对稳定的温度。在夏季，地下的温度要比地面空气温度低，在冬季却比地面空气温度高。地源热泵正

是利用大地的这个特点，通过埋藏在地下的换热器，与土壤或岩石交换热量。地源热泵全年运行工况稳定，不需要其它辅助热源及冷却设备即可实现冬季供热、夏季供冷。冬季代替锅炉从土壤中取出热量，以30-40℃左右的热风向建筑物供暖，通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热，同时使大地中的温度降低，即蓄存了冷量，可供夏季使用；夏季代替普通空调向土壤排热，以10—17℃左右的冷风形式给建筑物制冷，通过热泵把建筑物中的热量传输给大地，对建筑物降温，同时在大地中蓄存热量以供冬季使用。同时，它还能供应生活热水。地源热泵一年四季均能可靠的提供高品质的冷暖空气，为我们营造一个非常舒适的室内环境。