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水/地源热泵原理

地源热泵技术是一项值得大面积推广的建筑供能技术。地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量,包括土壤、地下水、地表水等天然能源作为冬季热源和夏季冷源,然后再由热泵机组向建筑物供冷供热的系统,是一种利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。
抽取地下水水源热泵,但由于技术限制,全部回灌不易做到,监督实施也比较困难,而且容易造成地下水污染。
在国外目前大面积推广使用的是埋管式地源热泵技术,是充分利用浅层地热的最佳技术途径。
目前埋管式地源热泵在欧美国家已得到普遍应用,已被充分证明是成熟可行的技术,在我国,建设部和一些省市的建筑节能政策中明确提出要推广使用地源热泵。
(欧美普遍使用的是在别墅中,在冬天取暖、夏天空调的地区)


水/地源热泵系统类型

1.水平式地源热泵

通过水平埋置于地表面2~4M以下的闭合换热系统,它与土壤进行冷热交换。此种系统适合于制冷供暖面积较小的建筑物,如别墅和小型单体楼。该系统初投资和施工难度相对较小,但占地面积较大。

2.垂直式地源热泵
通过垂直钻孔将闭合换热系统埋置在50M~400M深的岩土体与土壤进行冷热交换。此种系统适合于制冷供暖面积较大的建筑物,周围有一定的空地,如别墅和写字楼等。该系统初投资较高,施工难度相对较大,但占地面积较小。
3.地表水式地源热泵
地源热泵机组通过布置在水底的闭合换热系统与江河、湖泊、海水等进行冷热交换。此种系统适合于中小制冷供暖面积,临近水边的建筑物。它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。但需要建筑物周围有较深、较大的河流或水域。
4.地下水式地源热泵
地源热泵机组通过机组内闭式循环系统经过换热器与由水泵抽取的深层地下水进行冷热交换。地下水排回或通过加压式泵注入地下水层中。此系统适合建筑面积大,周围空地面积有限的大型单体建筑和小型建筑群落。




水/地源热泵应用方式

地源热泵的应用方式从应用的建筑物对象可分为家用和商用两大类,从输送冷热量方式可分为集中系统、分散系统和混合系统。
家用系统
用户使用自己的热泵、地源和水路或风管输送系统进行冷热供应,多用于小型住宅,别墅等户式空调。
集中系统
热泵布置在机房内,冷热量集中通过风道或水路分配系统送到各房间。
分散系统
用中央水泵,采用水环路方式将水送到各用户作为冷热源,用户单独使用自己的热泵机组调节空气。一般用于办公楼、学校、商用建筑等,此系统可将用户使用的冷热量完全反应在用电上,便于计量,适用于独立热计量要求。
混合系统
将地源和冷却塔或加热锅炉联合使用作为冷热源的系统,混合系统与分散系统非常类似,只是冷热源系统增加了冷却塔或锅炉。