地源熱泵中央空調機組工作原理
地源熱泵技術是利用地球表層的土壤(巖石)和水體(地下水、海洋、河流和湖泊等)吸收太陽能和地熱能而形成的低位熱能資源,并采用熱泵原理,通過少量的電能輸入,實現低位熱能向高位熱能轉移的一種技術。
在中央空調系統中熱泵機組可以實現一機三用的功能,即冬季以冷凝器放出熱量來供熱采暖,夏季以蒸發器吸收熱量來制冷,四季可以通過冷凝器端的熱量制備生活熱水,并且夏季以制冷為目的時制備熱水可以認為是免費的。
地源熱泵中央空調機組,是一項高效節能型、環保型并能實現可持續發展的新技術,它既不會污染地下水,又不會影響地面沉降。
任何一種設備都有其工作溫度范圍,人也是如此,環境溫度超過人類的生存范圍,人也無法生存??照{與制冷系統也是如此??照{系統的溫度工作范圍,在夏季制冷時,冷凝器(室外機)的冷凝溫度是42℃;冬季制熱時,蒸發器(室內機)的蒸發溫度是-5℃。超過這個這個溫度范圍,夏季時制冷效率降低,冬季時,制熱效率降低。這就是為什么空調為什么不適合北方冬季制熱的原理。
眾所周知夏季環境空氣溫度高于當地的地下水、地表水、土壤的溫度,冬季環境溫度低于當地的地下水、地表水、土壤的溫度。土壤相當一個冷熱源的蓄能器,地下越深,恒溫效果越好。在地下十米以下,無論冬季或夏季,地下溫度都能保持在13℃左右不變。
因此,夏季地源熱泵空調系統制冷時用地下水將冷凝器冷卻;冬季地源熱泵空調系統制熱時用地下水將蒸發器升溫,這樣,不僅提高了空調系統的工作效率,同時也提高了空調的制冷/熱的效果,更主要的是也節省了能源。據我們的經驗,設計安裝良好的地源熱泵,平均可以節省用戶30%~40%的冬季采暖或夏季制冷空調運行費用。
土壤源熱泵空調也叫地源熱泵空調,就是在地下埋設管道作為換熱器,管道與熱泵機組連接形成閉式環路,管道中有液體流動通過循環將熱泵機組的凝結熱通過管道散入地下(供冷工況),或從大地吸取熱量供給熱泵機組向建筑物供熱(供熱工況)。
土壤源熱泵換熱器有多種形式,如水平埋管、豎直埋管等。這兩種埋管型式各有自身的特點和應用環境。在中國采用豎直埋管更顯示出其優越性:節約用地面積,換熱性能好,可安裝在建筑物基礎、道路、綠地、廣場、操場等下面而不影響上部的使用功能,甚至可在建筑物樁基中設置埋管,見縫插針充分利用可利用的土地面積。
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