一、地源热泵中央空调简介及系统组成:
1. 地源热泵概述:
1.1 地源热泵GSHP(Ground.Source.Heat-Pump)、又称地源中央空调,是利用
地球所储藏的太阳能资源作为冷热源,进行能置转换的供暖制冷空调系统。
它利
用地下常温土壤或地下水温度相对稳定的特性:
1.2 冬季:当机组在制热模式时,就从土壤/水中吸收热量,通过电驱动的压缩机和
热交换器把大地的热量集中,并以较高的温度释放到室内。
1.3 夏季:当机组在制冷模式时,就从土壤/水中提取冷量,通过机组的运行将冷量
集中,送入室内,同时将室内的热量排放到土壤/水中,达到空调的目的。
3.4 用户(室内末端等)系统由用户侧水管系统、循环水泵、水过滤器、静电水处理
仪、各种末端空气处理设备、膨胀定压设备及相关阀门配件等组成。
3.5 地源热泵中央空调主机系统由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀、各种制冷管道
配件和电器控制系统等组成。
3.6 水源水系统由水源取水装置、取水泵、水处理设备、输水管网和阀门配件等组成。
3.7 制冷工况可通过阀门切换来实现,即使水源水进冷凝器,蒸发器的冷冻循环水接
用户系统。
(反之则为供热工况)
二、空气源热泵简介
空气源热泵热水机组的制造、推广和使用在我国只是最近10年的事,但由于其相对传统制取热水设备的高效节能、环保、安全、智能化控制、不占用永久性建筑空间等优点而引起了市场日益广泛的关注。
热泵热水机组以清洁再生原料(空气+电)为能源,既不使用也不产生对人体有害的气体,同时也减少了温室效应和大气污染。
目前,在我国电力资源短缺的前提下,采用热泵热水机组制取热水,既能以最小的电力投入获得最大的供热效益。
将热泵热水机组放在建筑物的顶层或室外平台即可工作,省却了专用锅炉房。
在设备结构上真正实现了水、电分离,确保了用户的安全。
1、空气源热泵工作原理
空气源热泵技术是基于逆卡诺循环原理实现的。
通俗的说,如同在自然界中水总是由高处流向低处一样,热量也总是从高温传向低温。
但人们可以用水泵把水从低处提升到高处,从而实现水的由低处向高处流动,热泵同样可以把热量从低温热源传递到高温热源,所以热泵实质上是一种热量提升装置。
热泵的作用就是从周围环境中吸取热量(这些被吸取的热量可以是地热、太阳能、空气的能量),并把它传递给被加热的对象(温度较高的媒质)。
空气源热泵热水装置,主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四大部件组成,通过让工质不断完成蒸发(吸取环境中的热量)→压缩→冷凝(放出热量)→节流→再蒸发的热力循环过程,从而将环境里的热量转移到水中。
空气源热泵热水机组工作时,蒸发器吸收环境热能,压缩机吸入常温低压介质气体,经过压缩机压缩成为高温高压气体并输送进入冷凝器,高温高压的气体在冷凝器中释放热量来制取热水,并冷凝成低温高压的液体。
后经膨胀阀节流变成低温低压液体进入蒸发器内进行蒸发,低温低压液体在蒸发器中从外界环境吸收热量后蒸发,变成低温低压的气体。
蒸发产生的气体再次被吸入压缩机,开始又一轮同样的工作过程。
这样的循环过程连续不断,周而复始,从而达到不断制热的目的。
空气源热泵原理示意图如下:
空气源热泵在工作时,把环境介质中贮存的能量Q
A
通过蒸发器进行吸收;
热泵本身做功消耗的能量,有部分转化为热能Q
B
;热泵循环工质在冷凝器中释放
的热量Q
C 等于Q
A
+Q
B
,由此可以看出,热泵输出的能量为机组做功产生的热能Q
B
和热泵在环境中吸收的热量Q
A
;因此,采用热泵技术可以节约大量的电能。
空气源热泵的节能原理如下图所示。