地源热泵技术精.ppt

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1、地源热泵技术地源热泵技术第1页，本讲稿共30页本节主要内容本节主要内容一、热泵一、热泵一、热泵一、热泵热泵？工作原理？组成？分类？热泵？工作原理？组成？分类？热泵？工作原理？组成？分类？热泵？工作原理？组成？分类？二、水源热泵系统二、水源热泵系统三、地源热泵系统三、地源热泵系统水源热泵？系统组成？工作模式？水源热泵？系统组成？工作模式？水源热泵？系统组成？工作模式？水源热泵？系统组成？工作模式？地源热泵？系统组成？工作模式？地源热泵？系统组成？工作模式？地源热泵？系统组成？工作模式？地源热泵？系统组成？工作模式？四、地源热泵特点及发展四、地源热泵特点及发展第2页，本讲稿共30页把水由低处提升到

2、高处。把水由低处提升到高处。把水由低处提升到高处。把水由低处提升到高处。把热量从低温处抽到高温处。把热量从低温处抽到高温处。把热量从低温处抽到高温处。把热量从低温处抽到高温处。第3页，本讲稿共30页一、热泵一、热泵 消耗一定的高品位的能源，把能量从消耗一定的高品位的能源，把能量从低温物体传递到高温物体的设备。低温物体传递到高温物体的设备。特点：特点：提升了能量的品质！提升了能量的品质！第4页，本讲稿共30页一、热泵一、热泵热泵用途热泵用途1）家庭、商业建筑的供暖）家庭、商业建筑的供暖2）回收工业废热第5页，本讲稿共30页3、热泵组成及工作原理（蒸汽压缩式热泵系统）、热泵组成及工作原理（蒸汽压缩

3、式热泵系统）气态循环工质被压缩升温，并把工质输送到冷凝器。循环工质再冷凝器中释放热量。（等温放热）液态循环工质吸热蒸发。（等温吸热）对循环工质进行节流降压（膨胀降温）第6页，本讲稿共30页热泵热泵第7页，本讲稿共30页3、热泵分类、热泵分类（1）空气源热泵）空气源热泵 利用空气作为冷热源的热泵利用空气作为冷热源的热泵 特点：特点：运行条件恶劣，稳定性差，存在结霜问，效率运行条件恶劣，稳定性差，存在结霜问，效率低下。低下。利用水（地表水、地下水等）作为冷热源的热泵利用水（地表水、地下水等）作为冷热源的热泵 特点：特点：水热容量大，全年温度稳定，传热性能好，制冷和供水热容量大，全年温度稳定，传热性

4、能好，制冷和供热效率高于空气源热泵。热效率高于空气源热泵。空调？空调？根据热源种类来分：（2）水源热泵）水源热泵（3）土壤源热泵土壤源热泵利用土壤为冷热源的热泵利用土壤为冷热源的热泵第8页，本讲稿共30页二、水源热泵系统1、系统组成、系统组成2、工作原理、工作原理通过消耗少量的通过消耗少量的电能驱动压缩机，电能驱动压缩机，经过热交换设备，经过热交换设备，在冬季时，从水在冬季时，从水在冬季时，从水在冬季时，从水源中源中源中源中“提取提取提取提取”热热热热能，送到建筑物能，送到建筑物能，送到建筑物能，送到建筑物中采暖。中采暖。中采暖。中采暖。第9页，本讲稿共30页二、水源热泵系统2、工作原理、工作

5、原理通过消耗少量的通过消耗少量的电能驱动压缩机，电能驱动压缩机，经过热交换设备，经过热交换设备，在夏季时，将建在夏季时，将建在夏季时，将建在夏季时，将建筑物中的热量筑物中的热量筑物中的热量筑物中的热量“提取提取提取提取”出来，释出来，释出来，释出来，释放到水体中。放到水体中。放到水体中。放到水体中。第10页，本讲稿共30页取 水 井回 灌 井提取井水的低品位热 电能使之高品位热能 节约能量，环保无污染不使用冷水塔，不消耗冷却水，节省占地面积基本原理第11页，本讲稿共30页二、水源热泵系统能量能量采集采集系统系统能量提升系统（热泵）能量提升系统（热泵）能量释放系统能量释放系统夏季运行，制冷夏季运

6、行，制冷冬季运行，供热冬季运行，供热第12页，本讲稿共30页水源热泵水源热泵 在整个采暖和制冷过程中，在整个采暖和制冷过程中，只向水源只向水源中吸热或者排热，并不消耗水量也不污中吸热或者排热，并不消耗水量也不污染水染水。因此是一种可持续发展性强的绿。因此是一种可持续发展性强的绿色环保空调产品！色环保空调产品！第13页，本讲稿共30页三、地源热泵系统三、地源热泵系统1、什么是地源热泵？它是以地源能（土壤、地它是以地源能（土壤、地它是以地源能（土壤、地它是以地源能（土壤、地下水、地表水、低温地热下水、地表水、低温地热下水、地表水、低温地热下水、地表水、低温地热水和尾水）作为冷热源，水和尾水）作为冷

7、热源，水和尾水）作为冷热源，水和尾水）作为冷热源，同时提供冬季采暖、夏季同时提供冬季采暖、夏季同时提供冬季采暖、夏季同时提供冬季采暖、夏季空调和生活热水的系统。空调和生活热水的系统。空调和生活热水的系统。空调和生活热水的系统。第14页，本讲稿共30页三、地源热泵系统三、地源热泵系统2、主要组成：室外地能换热系统地源地源热泵热泵室内采暖和空调系统水循环水或空气循环第15页，本讲稿共30页3、室外地源换热系统土壤埋盘管土壤埋盘管地下水系统地下水系统地表水系统地表水系统第16页，本讲稿共30页热冷冷冷热热热冷地源热泵技术示意基本原理热冷冷冷热热热热冷地源热泵技术示意基本原理热冷冷冷热热热冷地源热泵技

8、术示意基本原理夏季夏季第17页，本讲稿共30页 温温 暖暖冷温暖温暖冷冷冬季冬季温暖温暖温暖地源热泵技术示意基本原理第18页，本讲稿共30页取 水 井回 灌 井原理示意 提取井水的低品位热 利用电能聚变为高品位热能 节约能量，环保无污染不使用冷水塔，不消耗冷却水，节省占地面积基本原理第19页，本讲稿共30页 温温 暖暖寒寒 冷冷温 暖取 水 井回 灌 井水源热泵技术示意基本原理第20页，本讲稿共30页地源热泵地源热泵 在整个采暖和制冷过程中，在整个采暖和制冷过程中，只向土壤中只向土壤中吸热或者排热，并不消耗水量也不污染吸热或者排热，并不消耗水量也不污染水，也不会影响地面沉降水，也不会影响地面沉

9、降。因此是一种。因此是一种可持续发展性强的绿色环保空调产品！可持续发展性强的绿色环保空调产品！第21页，本讲稿共30页四、地源热泵与锅炉（电、燃料）供暖比较电能电能1kw地源热泵提升提升34kW释放释放45kW电能电能1kw释放释放0.9kW燃料能燃料能1kw释放释放0.70.8kW电锅炉燃煤锅炉节能显著！节能显著！第22页，本讲稿共30页四、地源热泵特点1、属清洁于可再生能源技术 地源热泵是利用了地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源地球表面浅层地热资源地球表面浅层地热资源地球表面浅层地热资源（通常小于（通常小于400400米）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。米）作为冷热源，进行能量转

10、换的供暖空调系统。地表浅层的地热资源是指地表土壤、地下水或河流、湖地表浅层的地热资源是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅地表浅地表浅地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了层是一个巨大的太阳能集热器，收集了层是一个巨大的太阳能集热器，收集了层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%47%47%47%的太阳能量，的太阳能量，的太阳能量，的太阳能量，比人类每年利用能量的比人类每年利用能量的比人类每年利用能量的比人类每年利用能量的500500500500倍还多。倍还多。倍还多。倍还多。第23页，本讲稿共30页2、属经济

11、有效的节能技术 地能或者地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，地能或者地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，地能或者地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，地能或者地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源很好的热泵热源和空调冷源很好的热泵热源和空调冷源很好的热泵热源和空调冷源，这种特性使得地源热泵，这种特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高比传统空调系统运行效率要高40%40%，因

12、此要节能和节，因此要节能和节省运行费用省运行费用40%40%左右。左右。另外，地能温度相对稳定，使热泵机组运行更可靠、另外，地能温度相对稳定，使热泵机组运行更可靠、稳定。稳定。第24页，本讲稿共30页3、环境效益显著 地源热泵的地源热泵的污染物排放污染物排放污染物排放污染物排放，与空气源热泵相比，相当于，与空气源热泵相比，相当于减少减少减少减少40%以上，与电供暖相比，相当于以上，与电供暖相比，相当于减少减少减少减少70%以上。以上。地源热泵在运行中只是从土壤或水中吸热和排热，地源热泵在运行中只是从土壤或水中吸热和排热，没没没没有任何污染，没有燃烧，没有排烟，也没有飞舞，有任何污染，没有燃烧，

13、没有排烟，也没有飞舞，有任何污染，没有燃烧，没有排烟，也没有飞舞，有任何污染，没有燃烧，没有排烟，也没有飞舞，不需要堆放燃料废物的场地不需要堆放燃料废物的场地不需要堆放燃料废物的场地不需要堆放燃料废物的场地第25页，本讲稿共30页4、一机多用，应用广泛 地源热泵地源热泵可供暖、空调还可供生活热水，一机多用，可供暖、空调还可供生活热水，一机多用，一一一一套地源热泵系统可以代替原来的锅炉和空调两套系统。套地源热泵系统可以代替原来的锅炉和空调两套系统。套地源热泵系统可以代替原来的锅炉和空调两套系统。套地源热泵系统可以代替原来的锅炉和空调两套系统。地源热泵地源热泵的应用受到地区、国家政策、和燃料价格的

14、应用受到地区、国家政策、和燃料价格的影响。若采用地下水的利用方式，会受到当地地的影响。若采用地下水的利用方式，会受到当地地下水资源的制约。下水资源的制约。第26页，本讲稿共30页Oklahoma 州议会大厦州议会大厦(1992)钻井钻井钻井钻井78m 78m 370=28860m370=28860m，热泵数量热泵数量热泵数量热泵数量 460460台（台（台（台（1/3-30 ton1/3-30 ton），总负荷），总负荷），总负荷），总负荷843 ton843 ton分两期，总造价分两期，总造价分两期，总造价分两期，总造价 4,370,0004,370,000第27页，本讲稿共30页五、地源热

15、泵国内外发展近况五、地源热泵国内外发展近况1）1912年，第一台热泵机组在瑞士诞生，它以河水为低温热源，向市政厅供热，输出热水温度达到60摄氏度2）1973年，能源危机推动热泵的发展3）目前，欧洲的热泵理论和技术均已高度发达。如美国，截至1985年，全国共有热泵14000台，而1997年就安装了45000台，到目前为止，已安装了400000台，而且每年以10%的速度稳步增长。在欧洲，在家用的供热装置中，地源热泵所占比例，瑞士为96%，奥地利为38%，丹麦为27%4）我国地源热泵事业近几年起步，发展势头良好。高校和企业合作联合开发，已建成数个示范工程。第28页，本讲稿共30页美国总统布什在德克萨斯州的宅邸美国总统布什在德克萨斯州的宅邸第29页，本讲稿共30页美国总统布美国总统布什宅邸中的什宅邸中的地源热泵装地源热泵装置置第30页，本讲稿共30页