地源热泵系统(地源热泵是什么?)
地源热泵的原理?地源热泵原理地源热泵系统冬季从地下提取常温土壤或地表水(地下水)中的热量,夏季将建筑物的热量储存在地下,从而解决了冬夏季供暖和空调的冷热源。夏季,室内的热量由机组传递到地面,使室内降温

地源热泵的原理?
地源热泵原理
地源热泵系统冬季从地下提取常温土壤或地表水(地下水)中的热量,夏季将建筑物的热量储存在地下,从而解决了冬夏季供暖和空调的冷热源。夏季,室内的热量由机组传递到地面,使室内降温。同时为冬天储备热量。冬天土壤中的热量通过热量传递到室内。加热房间并储存冷能以备夏季使用。
地源热泵是什么?
基本概念和原则
地源热泵是水源热泵的一种形式,利用水和地能(地下水、土壤或地表水)进行冷热交换作为水源热泵的冷热源。冬季将地能中的热量“取出”用于室内供暖,此时地能就是“热源”;夏季将室内热量取出,释放到地下水、土壤或地表水。这时,地面能量就是一个“冷源”。地源热泵供暖空调系统主要分为室外地能换热系统、水源热泵机组和室内供暖空调末端系统三部分。其中,水源热泵主要有两种形式:水-水型或水-空气型。这三个系统之间的传热依赖于水或空气换热介质。水源热泵与地能之间的换热介质是水,与建筑的采暖空调末端的换热介质可以是水,也可以是空气。
1.制冷条件
在制冷状态下,地源热泵机组中的压缩机对制冷剂做功,使其经历汽液转换的循环。室内空气循环携带的热量通过制冷剂/空气换热器中制冷剂的蒸发被吸收为制冷剂,在制冷剂循环的同时,制冷剂携带的热量通过制冷剂/水换热器中制冷剂的冷凝被水循环吸收,最终通过水循环传递给土壤。在室内热量不断向地下传递的过程中,房间通过制冷剂-空气换热器以13-7的冷空气形式被冷却。
2.加热条件
在制热状态下,地源热泵机组中的压缩机对制冷剂做功,通过水路切换来切换水流方向。地下水或土壤的热量通过地下水路循环吸收,水路循环的热量通过制冷剂/水换热器中制冷剂的蒸发吸收为制冷剂。制冷剂循环的同时,制冷剂携带的热量通过制冷剂/水热交换器中制冷剂的冷凝被空气循环吸收。在地下热量不断传递到室内的过程中,室内以热水的形式被加热到35-50。
3.应用
地源热泵(GSHP)是一种以地表能量(包括土壤、地下水和地表水)为热源,通过输入少量高品位能量(如电能)将低品位热能转化为高品位热能的热泵空调系统。与传统的空调和供暖系统相比,它具有可再生利用、运行费用低、占地面积小、节约水资源、有利于环境保护等特点。
众所周知,南方夏季冷负荷大于热负荷/北方夏季冷负荷小于热负荷。
如果采用浅层地源热泵系统
换句话说,全年输送到土壤中的热量大于冷/全年输送到土壤中的热量小于冷。
几年后会导致地面温度上升/下降吗?
,该地区系统无法使用,或者使用效果降低,即地热问题不均匀。显然存在不平衡,但没有足够的数据和模型来证明。埋管平衡问题一直是个棘手的问题。目前不存在因不平衡导致系统无法运行的情况。如果想在理论上更有说服力,就需要建筑的年动荷载和使用荷载率明细表。目前源码界对这个问题还没有定论。不同的人有不同的看法,不同的人有不同的看法。
对于冬季冷夏炎热地区:冷负荷大于热负荷,且考虑到压缩机的功率,制冷时排出的热量大于制热时吸收的热量。T
:先计算夏季和冬季的散热量(冷负荷)和吸热量(热负荷)。如果它们大致平衡,就没有必要采取其他措施。
1.如果夏天散热大于冬天吸热,那么就要减少散热。热回收可用于回收部分冷凝热。如果仍未达到平衡,则添加冷却塔,直到两者达到平衡。
2.相反,如果冬季吸热大于夏季,那么冬季吸热就会减少,可以用锅炉分担一部分负荷,达到两者的平衡。目前大家都在用夏季辅助放热,冬季辅助集热的方法来平衡,但没有确切的方法或方案。
3.先为建筑建一个模型(建模可以用SKetchUp,legacyOpenStudio,DesignBuilder),计算年累计负荷。得到土壤的吸热和放热负荷。然后用EnergyPlus软件J进行负荷模拟,看看在最合理的管数下是否达到平衡。
当前解决的技术措施
主要有三种:
1.对于需要生活热水的项目,采用热回收(全热、余热均可)技术,将排出的部分热量转化为热水,即分担部分埋地管道的负担,还可以使用免费热水,一举两得。还可以缓解夏季散热大于冬季吸热的问题;缓解程度与热量回收有关;
2.地埋管系统按冬季供暖负荷设计;如果不能平衡,热量排出过多,夏季只能通过增加单台冷却机组和不需要生活热水的项目,将冷却塔增加到较少的部分。实现制冷量的补充。目前工程上使用辅助冷热源的项目,大多是埋管面积不足或者为了节省初投资。
3.地埋管系统是按夏季制冷量设计的,冬季吸热过多。通过增加辅助散热措施,如东北寒冷地区,制热时间长于制冷时间,冬季吸热大于夏季排热。可以使用辅助热源,如锅炉。增加地下热量补充量来平衡。而北方集中供热系统较多,很少使用辅助热源进行热量平衡。
严格来说,这三种措施都是从技术层面考虑的,但从初期投资的角度来看,第三种方案并不合适;可以说,如何在经济性和稳定性之间找到最佳平衡点,还是值得进一步探讨和研究的。
地源热泵是什么?
地源热泵利用水和地能(地下水、土壤或地表水)进行冷热交换,作为地源热泵的冷热源。冬季从地能中“取”热,供给室内供暖。这时,地面能量就是“热源”;夏季将室内热量取出,释放到地下水、土壤或地表水。这时,地面能量就是一个“冷源”。
还是很绕?
简单来说,地下水冬暖夏凉。冬天它从中提取热量给房间供暖,夏天也从中提取“冷能”给房间降温。
当然,除了地下水,地源热泵还可以利用地下水、江河湖泊、水库水、海水、城市再生水、工业尾水、隧道水等水资源,以及土壤作为地源热泵的冷热源。