水源热泵与地源热泵

1、水源热泵与地源热泵简介热泵是一种利用高位能使热量从低位能源转移到高位能源的机械装置。地源和水源热泵就是分别从地表水、地下水和地下土壤中提取浅层地热能对建筑物供暖或者将建筑物中的热能释放到这些介质中，从而实现对建筑物的制冷，通过利用自然界自身的特点实现对建筑物和环境之间的能量交换。制冷模式：汽液转化的循环。通过蒸发器 内冷媒的蒸发将由风机盘管循环所 携带的热量吸收至冷媒中，在冷媒 循环同时再通过冷凝器内冷媒的冷 凝，由水路循环将冷媒所携带的热 量吸收，最终由水路循环转移至地 水、地下水或土壤里。在室内热量 不断转移至地下的过程中，通过风 机盘管，以13C以下的冷风的形式为房间供冷。出户i II

2、M4b *r.*.*-英览器A " I供暖模式： 在供暖状态下，压缩机对冷媒 做功，并通过换向阀将冷媒流动方 向换向。由地下的水路循环吸收地 表水、地下水或土壤里的热量，通 过冷凝器内冷媒的蒸发，将水路循 环中的热量吸收至冷媒中，在冷媒 循环的同时再通过蒸发器内冷媒的 冷凝，由风机盘管循环将冷媒所携带的热量吸收。在地下的热量不断转移至室内的过程中，以35C以上热风的形式向室内供暖。地源热泵地源热泵系统是以大地为冷源（或热源），通过中间介质作为载体，并使中 间介质在封闭环路中循环流动，从而实现与浅层地质体之间的能量交换， 进而通 过热泵机组对建筑物供暖和制冷。也称地下耦合热泵系统或土壤

3、热交换器地源热 泵，包括一个土壤耦合地热交换器，它或是水平地安装在地沟中，或是以U形管 状垂直安装在竖井之中。通过中间介质（通常为水或者是加入防冻剂的水） 作为 热载体，使中间介质在土壤耦合地热交换器的封闭环路中循环流动，从而实现与大地土壤进行热交换的目的。它包括水平埋管、垂直埋管和螺旋埋管等几种类型。4水平埋管垂Iffit44螺旋埋管4地源热泵优缺点优点：属可再生能源利用技术经济有效的节能技术环境效益显著一机多用，应用范围广泛系统维护费用低缺点：在供冷中采用了制冷剂系统投资及运行费用高系统设计地源热泵换热器中的循环介质与大地之间的换热情况相当复杂， 因此该系统 的设计难点主要是换热器的设计。

4、埋管形式、埋管或竖井的间距、埋深、管径、 循环介质的流量等是系统设计和施工中应该重点考虑的因素。水平埋管分单层和多层，其中单层水平埋管最佳深度为 0.81.0m,换热效 果随气候变化较大， 而多层管中的下层管处于较低的温度场， 换热效果比单层要 好，但可能造价较高。一般使用较多的是双层管，最佳深度为 1.21.9m。无论 哪种类型，管子一定要埋设在当地的冰冻深度以下。竖直埋管U型管热交换器的管径一般在 50mm以下，埋深可达200m以上， 主要用于埋管面积较小的地区。U型管的水平间距有资料指出一般为 4.5m,目 前也有6m的实例，实际上其间距应与埋管深度、回路形式、管径以及系统使用 状况有关

5、。总结地源热泵系统在冬季供热过程中， 载热介质从地下收集热量， 再通过系统把 热量带到室内。 夏季制冷时系统逆向运行， 即从室内带走热量， 再通过系统将热 量送到地下岩土中。 因此，地源热泵系统保持了地下水热泵利用大地作为冷热源 的优点，同时又不需要抽取地下水作为传热的介质， 因此它是一种可持续发展的建筑节能新技术。这种地源热泵系统对土壤换热器的材质及地质结构的要求比较高，同时埋设换热器需要较大的场地，系统投资也较其它方式要高，所以这种系统一般应用于 面积比较小的居住类单体建筑，在大型工程中应用相对困难。水源热泵水源热泵系统是一种利用地球表面或浅层水源 （如地下水、河流和湖泊）的既可供暖又可制

6、冷的高效节能空调系统。它所利用的自然水源包括地表水和地下水两种类型。冬季从水中吸收热量，夏季向水中放出热量，来为建筑物供暖和制 冷，可广泛应用于商业楼宇、公共建筑、住宅公寓、学校、医院等建筑物。通过 建造抽水井群将地下水抽出，通过二次换热或直接送入水源热泵机组， 经提取热 量或释放热量后，由回灌井群灌入地下。地下水位于地下较深的地方，由于地层 的隔热作用，其温度随季节波动很小，特别是井水的水温常年基本不变， 对热泵 的运行十分有利。地下水系统地表水系轨水源热泵的优缺点优点：属可再生能源利用技术高效节能，是能效比最高的制冷热方式节水省地环保效益显著，供冷不采用制冷剂一机多用，应用范围广泛 运行稳

7、定可靠，维护方便缺点:对水体要求高用地下水要求资源丰富用地表水受自然条件限制定期维护，耗费人力系统设计系统设计主要是地下换热装置的设计，水源热泵系统分为地表水系统和地下 水系统，采用哪种系统需要对现场勘察后提出的供水方案进行可行性分析后确定0地表水系统采集装置包括取水构筑物和热交换器两大部分，取水构筑物一般包括进水管、导水管（或水平集水管）和集水井，它受水源水量、流速、水位影 响较大，因此在设计时应注意标高与供水季节水位变动的关系。热交换器的设计重点是热交换器的选型。热交换器的长度取决于制冷工况中水环路的最大散热量 或供热工况下水环路的最大吸热量，而在设计热交换盘管的构造和流程时应该将 盘管分

8、组连接到环路集管，同时，根据水体布置环路集管，并使环路集管最短。地下水系统的地下换热装置主要是供水井和回灌井。 设计人员根据当地的水 文地质条件和建筑负荷的要求布置井位、井深和井结构。一般无论是供水井还是回灌井都应该布置在富水性好的地区， 至少应该满足水源热泵机组对水量的要 求；井深是根据地层条件和出水量需求确定的， 水量需求越多，就必须钻取越多 的含水层；井身结构一般包括井口、套管、过滤器、沉砂管等几个部分，其中过 滤器是设计的关键。总结这种系统需要有丰富和稳定的地下水资源作为先决条件， 因此在决定采用地 下水热泵系统之前，一定要做详细的水文地质调查，并先打勘测井，以获取地下 温度、地下水深度、水质和出水量等数据。地下水热泵系统的经济性与地下