地源热泵空调原理图_地源热泵空调原理图解

地源热泵空调原理图_地源热泵空调原理图解

       今天，我将与大家分享关于地源热泵空调原理图的最新动态，希望我的介绍能为有需要的朋友提供一些参考和建议。

1.冬天制热的水中央空调到夏天制冷时，阀门怎么倒？

2.地源热泵的工作原理是什么？

3.地源热泵空调应用设计？

4.地下水热泵系统

5.地源热泵空调的原理是什么？地源热泵空调厂家介绍

冬天制热的水中央空调到夏天制冷时，阀门怎么倒？

       这个比较复杂，估计您的空调系统是地源热泵或水源热泵系统，是靠外部管道切换阀门来切换制冷制热，具体机房管道走向会比较复杂，下图是个原理图。

       见图，制热时，阀门2，3，6，7开启，阀门1，4，5，8关闭。

       制冷时，阀门1，4，5，8开启，阀门2，3，6，7关闭。

地源热泵的工作原理是什么？

       1、什么是"地源/水源/水环热泵空调"？

       地源/水源/水环热泵空调是利用地球表面或浅层水源作为冷热源，将低品位热能转化为用于供热的高品位热能以及用作制冷时的冷却水的空调系统。地源热泵系统以土壤作为低温热源，水源热泵系统利用湖水、河水、地下水、矿井水这样的自然水源作为冷热源，水环热泵是用一个循环水环路作为冷热源，当环路水温超过一定温度时，冷却系统启动，当水温低于一定温度时辅助加热系统启动。

       2、地源/水源/水环热泵空调"系统组成、运行原理及优点

       地源热泵系统

       （1）系统组成

       系统是由下列部分所组成：地源热泵机组、循环水泵、水管环路、水系统控制箱和室内温控器等。地源热泵空调机组是一种水冷式的供冷/供热机组。机组由封闭式压缩机、同轴套管式水/制冷剂热交换器、热力膨胀阀(或毛细膨胀管)、四通换向阀、空气侧盘管、风机、空气过滤器、安全控制等所组成。机组本身带有一套可逆的制冷/制热装置，是一种可直接用于供冷/供热的热泵空调机组。

       （2）运行原理

       地源热泵系统是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有地源热泵机组而构成的封闭环路的中央空调系统。

       在冬季，地源热泵系统通过埋在地下的封闭管道(称为环路)从大地收集自然界的热量，而后由环路中的循环水把热量带到室内。再由装在室内的地源热泵系统驱动的压缩机和热交换器把大地的能量集中，并以较高的温度释放到室内。

       在夏季，此运行程序则相反，地源热泵系统将从室内抽出的多余热量排入环路而为大地所吸收，使房屋得到供冷。尤如电冰箱那样，从冰箱内部抽出热量并将它排出箱外使箱内保持低温。

       （3）优点

       　1) 地源热泵系统能充分利用蕴藏于土壤和湖泊中的巨大能量，循环再生，实现对建筑物的供暖和制冷。因而运行费用较低。

       　2)节能 地源热泵比风冷热泵节能40%，比电采暖节能70%。比燃气炉效率提高48%。所需制冷剂比一般热泵空调减少50%。

       　3)低维护 地源热泵系统运动部件要比常规系统少，因而减少了维护，并且更加可靠。由于系统安装在室内，不暴露在风雨中，也可免遭损坏，延长了寿命。

       　4)安全 地源热泵系统在运行中无需燃烧，因此不会产生二氧化碳、一氧化碳之类的废气集结在家中或商业建筑内。也不存在丙烷气体，因而也不会发生有毒气体，也不会发生爆炸。

       　5)稳定 由于地源热泵系统的供冷、供热更为平稳，降低了停、开机的频率和空气过热和过冷的峰值。这种系统更容易适合供冷、供热负荷的分区。

       　6)长寿 地源热泵的地下埋管选用聚乙烯和聚丙烯塑料管，寿命可达50年。

       　7)设计简单灵活，安装快速。

       水环热泵系统

       1、系统组成

       水环热泵系统是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有水源热泵机组而构成的封闭环路的中央空调系统。它是由下列部分所组成：水源热泵机组、排热设备(冷却塔)、辅助热源、循环水泵、水管环路、水系统控制箱和室内温控器等。

       2、运行原理

       各水源热泵机组由同一水系统连接。夏季，系统水温超过35℃，冷却水塔启动，使系统水温保持低于35℃。冬季，系统水温降至低于10℃时，辅助加热器就可启动补足。在春秋两季(过渡季节)时，当系统水温在10℃－35℃之间时，系统内部可达到自身平衡，非常节能，当某一区域暂不使用时，可停止该区域机组，方便灵活。

       3、优点

       1) 降低造价

       水环热泵空调不需要大型冷水机组；不需要大型风管，水管部分基本上不用保温。而冷水机组在空调系统中，所用资金最多。

       2) 节省机房，经济效益明显

       水环热泵空调系统由没有了冷水机组，不再需要冷冻机房。采用水环热泵空调减少了机房的建设费用，经济上的收益十分明显，按照每平方米5000元计算，每1万平方米建筑，如果采用水环热泵空调，所节省的冷冻机房面积约为100平方米左右，直接收益就为50万元；4万平方米建筑，直接收益就为200万元；在寸土寸金的地区，由于不再设置冷冻机房而增加的地下停车面积、营业面积的各种收益就更大了。

       3)设计、施工安装方便

       水环热泵系统只有一套常空调水循环管路，并且没有管线复杂的冷冻机房，因而非常简洁，设计周期短，可以有效减少机房内多个专业管线打架而造成的设计修改和变更，减轻设计人员的工作负担，提高设计效率；对于承建商，水环热泵系统，施工简便，工期短；施工管理、协调便利，资金压力小，回报效益高。

       4)分期、分批购买减轻资金压力

       冷水机组一般必须一购齐，以4万平方米的大厦计算，当冷水机组到货时，业主和施工单位一次大约要付300万左右，往往造成很大的资金压力；而水环热泵可以分期投资、分批建设，完全可以在用户入住前一两个月逐层安装；这样的分期、分批购买，分期、分批购买安装，投资回报效益非常明显；此外冷水机组一般在安装后一两年才能发挥效益，这期间的利息也是非常可观的，以4万平方米的大厦计算，300万一年的利息就高达10万元，与此相比水环热泵投资回报效益高、见效快的优势就更受青睐。

       5)功能强大

       一年四季任何时间都可以随时提供空调，可以随意设定室内温度；特别需要阁下关注的是：水环热泵功能相当于造价昂贵的四管系统，即同一建筑内可按照不同要求，可在部分区域供冷，同时可在部分区域供热，同时实现不同冷暖功能，而其他系统则很难实现。

       6)节能效果明显

       　水管环路因水温在常温范围内，水温与环境温差距小，常温水所消耗的能量，与常规系统相比，要小得多，同时因减少了输配的冷热损失，管路的热损失比常规系统也要小得多，也不会结露，无需保温。总的来说，水环热泵系统与常规系统相比，仅管道热损失减少这一项，节能效率约为8%---15%。；而当建筑物内部同时有供热工况机组和供冷工况机组模式同时运行时，系统最多降低运行费用可降低约50%左右等优点；

       7)适用性广、运行可靠、维修简单

       　无论是对房屋开发商、对用户、对建筑设计师、对设备管理人员都十分有利。

       8)分户计量、分户计费

       　水环热泵的运行电费完全根据用户实际使用情况单独计量。水环热泵可以分区域使用，不使用，就无需交费。这一点与集中制冷、制热的冷水机组加风机盘管系统根本不同，对用户十分有利。 而常规的中央空调系统哪怕只有一个房间工作，也必须启动大型冷水机组，造成部分房间、部分负荷的能源大量浪费。

地源热泵空调应用设计？

       地源热泵的工作原理与家用电冰箱相同。

       通过制冷在蒸发器、压缩机、冷疑器和膨胀阀等部件中气相变化的循环，将低温物体的热量传递到高温物体中去。

       通常热泵都是用来做为空调制冷或者采暖用的，地源热泵还利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力，冬季地源把热量从地下土壤中转移到建筑物内，夏季再把地下的冷量转移到建筑物内，一个年度形成一个冷热循环。

地源热泵原理：

       地源热泵工作原理是：冬季，热泵机组从地源（浅层水体或岩土体）中吸收热量，向建筑物供暖；夏季，热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地源中，实现建筑物空调制冷。根据地热交换系统形式的不同，地源热泵系统分为地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统和地埋管地源热泵系统。

       以上内容参考：百度百科-地源热泵原理

地下水热泵系统

       地源热泵空调应用设计是非常重要的，设计的好坏直接影响到之后使用的效果，每个细节的处理方式都会带来不同结果。中达咨询就地源热泵空调应用设计为大家介绍一下。

       一、引言

       随着经济的发展和人民生活水平的提高,公共建筑和住宅的供热和空调已成为普遍的需求。在满足人们健康、舒适要求的前提下,合理利用自然资源,保护环境,减少常规能源消耗,已成为暖通空调行业需要面对的一个重要问题。地源热泵空调系统通过吸收大地(包括土壤、井水、湖泊等)的冷热量,冬季从大地吸收热量,夏季从大地吸收冷量,再由热泵机组向建筑物供冷供热而实现节能,是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制冷的新型空调系统。

       二、地源热泵空调系统

       地源热泵(Ground source heat pump)是一种利用地下浅层地热资源既可供热又可制冷的高效节能空调系统。系统通过地源热泵将环境中的热能提取出来对建筑物供暖或者将建筑物中的热能释放到环境中去而实现对建筑物的制冷,夏季可以将富余的热能存于地层中以备冬用;冬季可以将富余的冷能贮存于地层以备夏用。这样,通过利用地层自身的特点实现对建筑物、环境的能量交换,其原理(如图1)。

       三、地源热泵优点及应用现状

       地源热泵由于其技术上的优势,推广这种技术有明显的节能和环保效益,主要具有以下优点:(1)地源热泵系统比传统空调系统运行效率要高约40%,节能、运行费用低。(2)地源热泵系统可供暖、空调,还可供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置。(3)开发推广地源热泵空调技术可彻底废除中小型燃煤锅炉房,无燃烧、无废弃物,没有任何污染,不会影响环境质量。(4)地表浅层地热资源量大面广,无处不在,它是一种清洁的可再生能源。

       随着地源热泵技术的进步,到2000年底,美国有超过40万台地源热泵系统在家庭、学校和商业建筑中使用,每年约提供8000～11000Gwh的终端能量。我国地源热泵空调系统的设计,主要包括两大部分:一是建筑物内的水环路空调系统的设计;二是地源热泵空调系统的地下部分的设计,即地下耦合热泵系统的地下热交换器、地表水热泵系统的地表水热交换器、地下水热泵系统的水井系统的设计。地下耦合热泵系统最早应用在1989年10月投入运行的上海闵行开发区办公楼(4305m2,冷负荷4532kW,热负荷231kW),其技术和设备均由美国提供,使用情况良好。目前在我国来说,技术上比较成熟、利用可行性较大、实施的工程项目较多的还是地下水热泵系统。目前国内生产水源热泵机组的厂家也已达到二、三十家,因为国内还没有颁布水源热泵机组的生产技术标准,国内厂家生产的产品质量差别较大,从有些厂家的产品样本来看,技术参数不完整、不准确。

       四、地源热泵空调系统设计

       1.地源热泵系统分类。地源热泵系统按其循环形式可分为:开式循环系统、闭式循环系统、混合循环系统。(1)开式循环系统。开式循环系统是其管道中的水来自湖泊、河流或者竖井之中的水源,在以与闭式循环相同的方式与建筑物交换热量之后,水流回到原来的地方或者排放到其它的合适地点。(2)闭式循环系统。封闭循环系统是指冷(热)源侧的循环水在机组室外换热器与地源换热器间形成封闭循环。管道可以通过垂直井埋入地下150～200英尺深或水平埋入地下4～6英尺处,也可以置池塘的底部。在冬天,管中的流体从地下抽取热量,带入建筑物中,在夏天则是将建筑物内的热能通过管道送入地下储存;所用管道为高密度聚乙烯管或其他防腐管道作为输送和地源热交换器材料。闭式循环系统是一种比较稳定可靠的常规循环系统,对地下水、地下环境没有污染,一般设计应优先考虑该循环系统。(3)混合循环系统。混合循环系统的地下换热器一般按热负荷来计算,夏天所需的额外的冷负荷由常规的冷却塔来提供。对于地下设计热交换空间不够充分,或垂直埋管困难等地下特殊情况,可考虑设计混合循环系统。

       2.系统设计参数讨论。关于(冷)热源侧水流量,要由最大得热量和最大释热量确定的。埋管中水流速的选取取决于埋管循环流程长度、埋管材料、管径大小、当地地源条件以及机组的特性要求。一般如提高水流速度可适当增加换热系数,强化换热量,减小换热面积和换热管的耗材,但流速太快会增加循环水泵能量消耗,一般可取流速为0.65～1.5m/s。具体可当地条件进行优化分析与设计,其优化设计考虑的参数关系如下。复合能耗N=f(长度LLT、埋管材料Ma、管径D、地源温度Te,地源热指标Ke,机组特性Type)在机组选择上,设定地埋管进水温度,根据测井测出的进出水温差推算出地埋管出水温度,进而确定热泵机组中工质冬季的蒸发温度和冷凝温度。总之,我国幅员辽阔,地处温带,在不同地区气候条件差异很大,其负荷也迥然不同。因此不能照搬国外的技术成果,而要开发适合我国气候特点的技术。

       3.机组的设计。地源热泵的形式比较多,其中商用化最为广泛的是蒸汽压缩式热泵。以水-水系统为例,由一个室外机组和多个室内机组组成。该系统可以对每个空调室进行单独调节,满足各个空调室的要求,具有较好的节能效果。变频户式地源热泵空调系统加上独立的新风系统是一很有发展前景的理想的节能舒适型户式中央空调系统,因而其优化设计具有极其重要的价值。传统的制冷系统设计方法是基于经验加实验为主,通常经验设计方法简便易行,对理论知识和实验条件等依赖性相对较小。然而经验设计方法不可避免地具有直接和可靠性低、稳定性差的缺点,只适于产品的初步开发。基于理论预测的优化设计技术可以有效。

       最优化方法就是在一切可行方案中选出最优方案的方法。在最优化设计中,表征方案的一切独立变量为设计变量,最优化方法就是研究如何合理地确定这些变量的方法。评价方案优劣的指标决定于该方案所选定的设计变量,即该指标为设计变量的函数-目标函数。在系统优化设计中,设计变量的取值常常受到种种条件的限制,即约束条件。变频户式地源热泵空调系统由变频压缩机、冷凝器、蒸发器、电子膨胀阀、室内机、制冷剂管路和水泵水管路系统组成。根据制冷系统热力学理论,利用参数动态分布、相互关联的方法,建立系统各部件数学模型和运行参数动态方程,组成系统运行参数的方程组,并对该系统进行动态模拟。模拟系统的动态特性,为优化设计提供依据。为满足空调系统的节能、热舒适性及制冷制热好的效果,空调系统的能效比、降(升)温速率和降(升)温幅度要达到指标要求。因而在优化设计时,分别选取能效比、降(升)温速率和降(升)温幅度为目标函数的多目标优化方法。同时考虑满足冷凝器和蒸发器结构、面积范围、迎面风速范围、系统温度和压力变化范围、水和制冷剂流量范围、过冷过热度范围和室内机数量等约束条件的要求,利用优化方法进行对上述目标多目标优化计算,从而达到针对不同地域的地源热泵系统的优化设计的目的。

       4.地源热泵地下换热器形式与布设。土壤热交换器是地源泵机组设计的关键。地源热土壤换热器有多种形式,如水平埋管、竖直埋管等,这两种埋管型式各有自身的特点和应用环境。在中国采用竖直埋管更显示出其优越性:节约用地面积,换热性能好,可安装在建筑物基础、道路、绿地、广场、操场等下面而不影响上部的使用功能,甚至可在建筑物桩基中设置埋管,见缝插针充分利用可利用的土地面积。下面就竖直埋管换热器的设计进行简单的探讨。

       (1)竖直埋管材料和深度。埋管材料最好采用塑料管,因与金属管相比,塑料管具有耐腐蚀、易加工、传热性能可满足换热要求、价格便宜等优点,可供选用的管材有高密度聚乙烯管(PE管)、铝塑管等。竖直埋管的管径也可有不同选择,如DN20、DN25、DN32、DN50等。竖直埋管可须根据当地地质条件而定,可以从20m～200m。确定深度应综合考虑占地面积、钻孔设备、钻孔成本和工程规模。如果地表土壤层很厚,钻孔费用相对便宜,宜采用较深的竖直埋管,反之,采用浅埋。埋管间距一般以5～6m及以上,要综合考虑当地的地质及土壤的传热情况。

       (2)竖直埋管换热器回填、灵敏度。竖直埋管换热器的形成是从地面向下钻孔达到预计深度,将制作好的U型管下入孔中,然后在孔中回填不同材料。在接近地表层处用水平集水管、分水管将所有U型管并联构成地下换热器。根据地质结构不同,回填材料可以选用浇铸混凝土、回填沙石散料或回填土壤等。材料选择要兼顾工程造价、传热性能、施工方便等因素。从实际测试比较浇铸混凝土换热性能最好,但造价高、施工难度大,但可结合建筑物桩基一起施工。

       (3)竖直埋管换热器中传热的衰减。竖直埋管换热器中流动的循环水的温度是不断变化的。夏季供冷工况进行时,由于蓄热地温提高,机组运行时水温不断上升,停机时水温又有所下降,当建筑物得热达到最大时水温升至最高点。冬季供热工况运行时则相反,由于取热地温下降,当建筑物失热最多时,换热器中水温达到最低点。对于签埋管尤其严重。设计时,首先应设定换热器埋管中循环水最高温度和最低温度。由于埋管换热器的表面结垢等影响,设计时要考虑衰减,设定值应通过经济比较选择最佳状态点。

       五、结论

       地源热泵作为一种环保节能的空调方式,是一项跨专业、跨学科的综合能源利用技术,需要通过相关专业技术人员的通力协作做好地源热泵机组的设计、安装、运行、维护等各个方面。近十几年来,尤其是近五年来,地源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及法国、瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展,中国的地源热泵市场也日趋活跃,可以预计,该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。

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地源热泵空调的原理是什么？地源热泵空调厂家介绍

       1.地下水热泵系统的原理、特点

       地下水热泵系统工作原理是通过抽取地下水，利用地下水全年温度保持恒定的特点，与主机冷凝器或蒸发器进行热交换，或通过板式换热器与冷凝器产生的高温热水（夏季工作时）或蒸发器产生的低温冷水（冬季运行时）进行热交换，然后将置换冷量或热量的地下水全部回入同一含水层中，工作原理见图3-3。

       地下水热泵系统具有最显著的特点是：

       （1）在适合打井的地点，开凿一定数量的抽、灌井，通过循环利用地下水，从中吸取或排放热量。

       （2）与地埋管换热系统相比，地下水换热系统主要通过热对流方式换热，出水温度稳定。

       图3-3　地下水热泵系统工作原理图

       2.地下水热泵系统的组成和基本情况介绍

       地下水热泵系统由地下水换热系统、机房系统和末端系统三部分组成。从专业技术角度上讲，末端系统的设计和施工属于由暖通空调专业；机房系统主要由主机、电气自控系统和水流控制系统组成，其核心是热泵机组技术；地下水换热系统的设计和施工属于水文地质专业，必须由有地质勘察和凿井施工资质的专业部门来完成。因此，地下水地源热泵系统的核心实际上是以单独的暖通空调技术、热泵机组技术和地质勘察技术为支撑的、多学科相互配合和有机组成的综合新型、环保、节能技术。

       在我国，暖通空调技术和热泵机组技术已经得到了长时间、广泛的应用，技术已非常成熟。在推广地下水地源热泵技术实践过程中，由于各地区地质和水文地质条件的复杂性和多变性，导致各地区岩（土）层的导热性和水文地质参数差异巨大，在一个地区能成功应用的地下换热系统，在另一地区往往并不适用，即使是在同一地区，也因项目地点位于河道冲洪积扇的上、中、下游的不同，导致项目设计的抽、灌井出水量、回灌量，抽灌井数量比例和深度、布井方案的不同。另外，地下地下水热泵的运行最重要的是不能对区域地质环境产生重要影响，也不能产生相关的次生地质灾害，如地下水交叉污染、地面沉降、地裂缝等。因此，地质勘察技术能否解决浅层地温能资源的提取与地下水资源（地下空间环境）的保护问题是地下水地源热泵技术的核心，也是浅层地温能开发利用工程能否成功应用于实践的关键。

       地下水换热系统的设计和施工以地质勘察技术为基础，它是获取浅层地温能的途径，也是地下水地源热泵系统的核心。它由抽水井和回灌井、水泵、水处理设备和连接管线组成。

       抽水井和回灌井：可以连续提取和回灌地下水的构（建）筑物。取水构（建）筑物类型包括：管井、筒井（大口径井）、水平集水工程、斜井等。在大多数情况下（除地下水埋藏深度接近于地表的南方部分地区外），取水构（建）筑物也可用做回灌构（建）筑物。

       水泵和连接管线是地下水换热系统的运行的必备条件，水泵是地下水换热系统水循环的动能来源，连接管线是水循环的输送途径。

       地下水地源热泵与地埋管地源热泵相比，在机房内增加有水处理设施，如旋流除砂器、电子水处理仪等。旋流除砂器是物理水处理设备，须安置在井水进入主机冷凝器或蒸发器之前，目的是滤除井水杂物和降低井水含砂量，其工作原理是根据流体中的固体颗粒在除砂器里旋转时的筛分原理制成，当水流在一定压力下从除砂器进水口以切向进入设备后，产生强烈的旋转运动，由于砂、水密度不同，在离心力的作用下，使密度低的水上升，由出水口排出，密度高的砂粒由设备底部的排污口排出，沿水流上浮的个别微小颗粒可以通过加过滤措施进行第二级过滤装置阻隔，从而达到除砂的目的。安装除砂器一方面是防止主机冷凝器或蒸发器铜管的过度磨损，另一方面是保护回灌井不会较快的被沉淀物堵塞，保证回灌井的长期运行。电子水处理仪是化学水处理设备，它通过释放紫外线杀灭水中微生物和藻类，降低因水温变化带来的微生物数量的增长，避免微生物等在主机冷凝器或蒸发器铜管上的附着，同时也可降低回灌井微生物生长堵塞的风险。

       根据地下水是否直接与机组冷凝器或蒸发器直接接触，地下水热泵系统可分为直接换热方式和间接换热方式。其中，直接换热方式是指地下水经处理后直接流经热泵机组进行热交换；间接换热方式是指地下水只进入中间换热器，把热量传递给机组循环水，多用于水质较差或腐蚀性强的地下水分布区。间接地下水换热系统能够避免腐蚀昂贵的主机冷凝器或蒸发器，但同时也存在一定的温度损失。

       根据地下水换热系统抽取和回灌地下水的方式不同，系统可以分为同井抽灌和异井抽灌两种模式，其中同井抽灌系统实现在同一眼井中既抽取地下水，又能将换热后的等量地下水全部回灌，这项技术对项目所在地的水文地质条件和成井工艺、施工工艺要求较高，系统工作原理见图3-4。

       图3-4　同井抽灌系统工作原理图

       异井抽灌技术实现抽、灌分离，按抽、灌井的数量不同，可分为一抽一灌、一抽二灌、二抽三灌等多种形式，这种技术适用范围较广，地下水热泵系统原理见图3-3。

       地下水热泵系统的取水层绝大多数为第四系孔隙地下水，井深在100m以内，如北京市海淀区海兴大厦、海剑大厦、海淀区人民法院、海淀区人民政府办公楼、北京市地下水动态监测站及办公试验综合楼等项目。少量项目取水层为基岩地下水（岩溶地下水或裂隙地下水），如位于北京市昌平区南口山前的北京人民警察学院地下水热泵项目，服务面积达到18×104tm2，取水井深度350m，取水层为蓟县系雾迷山组岩溶地下水。

       3.地下水热泵系统核心技术——地下水换热技术

       地下水热泵最显著的特点是：根据建筑物冷热负荷大小确定地下水循环量及当地水文地质条件开凿一定数量的抽、灌井以实现换热后的地下水全部、同层回灌。因此，地下地下水热泵项目能否运行的关键是在一定技术、经济条件下，项目所在区域水文地质条件能否满足项目所需的循环水量。首先就是能否“抽得出、灌得进”；其次是初投资及运行成本是否合理；最后，地下水水质能否满足系统对水质的要求，包括地下水化学成分、浑浊度、硬度、矿化度和腐蚀性等因素。下面以第四系松散层水文地质条件为例，说明水文地质条件对地下水地源热泵项目的影响。

       1）含水层的岩性、埋深、厚度

       一般来讲，含水层岩性颗粒越大，含水层的渗透能力越强，在其他条件相同的情况下，单井出水量和回灌也越大，见表3-1。因此，相同规模的建筑物在冲洪积扇顶部与下部，抽灌井数量会差得很大。以北京地区为例，在永定河冲洪积扇顶部的石景山地区，含水层岩性以砂卵砾石层为主，渗透系数300～500m/d，单井出水能力超过200m3/h，而位于永定河冲洪积扇下部的通州地区，含水层以中砂、中粗砂为主，渗透系数不足20m/d，单井出水能力一般在60～80m3/h；回灌能力也差距巨大，在永定河冲洪积顶部区域单井回灌能力可以达到出水量的80%以上，甚至达到100%，而在下游地区单井回灌量往往只有出水量的30%左右。

       表3-1　松散层岩性含水层渗透系数经验值

       需要指出的是，尽管岩性颗粒较小的区域抽灌井数量多于岩性颗粒较大的区域，但在岩性颗粒较大地区成井，单井施工难度大，施工成本高于在岩性颗粒较小的地区。因此，整体上在水文地质条件较好的区域初投资小于水文地质条件较差的区域，但不与水井数量呈正比例关系。

       含水层埋藏深度越大，会增加抽灌井设计深度，导致项目初投资加大，同时也增大了施工风险和难度。

       含水层厚度是影响含水层出水能力的又一重要因素，含水层越薄，甚至被疏干，单井出水量将降低直到水井干涸，导致项目无法运行或影响项目运行的稳定性。以北京地区为例，位于永定河冲洪扇顶部的丰台地区，第四系厚度在30～50m左右，岩性以砂卵砾石层为主，但地下水位埋深在27～28m左右，局部地区含水层厚度不足3m，导致出水能力大幅度下降，部分项目运行稳定性受到影响。

       含水层分布范围是也就是地下水地源热泵项目可以分布的范围，如果拟建场地无含水层分布或地下水资源匮乏，不能满足项目的需水要求，则只能寻求采用地埋管地源热泵系统或其他方案。

       为了更好的说明区域水文地质条件对地下地下水热泵项目的决定性影响，以北京地区地下水地源热泵项目的分布为例进行说明，从图3-5可以看出，北京地区地下水地源热泵两个密集开发区均位于永定河冲洪积扇中上部，一是海淀区四季青、中关村一带；二是丰台区大红门一带，项目密度达到5个/km2，按每个项目服务面积2×104m2计算，每平方公里地下水地源热泵项目服务面积达10×104m2。另外，平谷盆地、顺义牛栏山、昌平以西、北小营地区、延庆盆地、房山窦店地区等水文地质条件同样优越，但项目数量较少，主要原因是这些地区位于远郊区县、需求不足，是今后重点的潜在开发区。

       2）地下水位埋深

       地下水位埋深与地下水地源热泵系统能否运行和运行成本密切相关。地下水埋藏较深，一方面增大了打井成本，另一方面也增加了抽水成本，有利的是增加了重力回灌时的水柱压力，有利于地下水回灌；地下水埋藏较浅，可减小抽水井深度，节约抽水成本，但回灌井的回灌效果将大大降低。仍以北京地区永定河冲洪积扇顶部的石景山区某项目为例，该区地下水位埋深在2008年1月已达到53m，较项目设计时下降了18m，这样不仅增大了抽水成本，单井出水量也有所衰减，但回灌能力却大大增强，原设计1抽2灌方案，现实际上1抽1灌就可以满足要求。

       图3-5　北京市平原区地下水富水性分区图

       3）地下水径流条件和抽灌井布置

       地下水径流条件包括地下水的流速和流向。地下水径流越强烈越有利于带走热泵机组产生的热量与冷量，越不易产生“热突破”现象，系统运行的COP和EER系数越高，运行成本也越经济。

       地下地下水热泵运行时，必然改变地下水的原始流场，在抽水井的周围形成地下水位的降落“漏斗”，在回灌井周围形成水位上升“锥体”。由于“锥体”区水位明显高于“漏斗”区水位，地下水改变原始流向，从“锥体”区流向于“漏斗”区，因此地下水热泵项目运行时，在其影响范围内，增强地下水径流强度，改变了地下水流向。如果地下地下水热泵项目实现了抽、灌水量的等量、同层回灌，其影响范围是有限的，一般不会超过1000m。图3-6、图3-7和图3-8是根据北京海淀某地下水热泵项目原始流场、夏季运行和冬季运行时等水位线图。

       地下水温度场也会随着地下水流场的改变而改变。具体地说，随着回灌水在含水层中的缓慢流动，回灌水的温度会逐步与地下水常温趋一致，也就是回灌水在地下含水层中会有一个“温度影响半径”，其大小受到回灌量、回灌温度与地下常温的差值大小、含水层的渗透性和热传导率等因素控制，图3-9、图3-10是根据北京海淀区某地下地下水热泵项目的高峰需水量及项目场区的水文地质参数，如原始地下水流场、渗透系数、导水系数、孔隙度、含水层厚度等，计算出来的项目运行时地下水流“温度影响半径”。

       图3-6　项目地下水原始流场等水位线图

       图3-7　项目夏季运行时地下水等水位线图

       图3-8　项目冬季运行时地下水等水位线图

       图3-9　项目夏季运行时等温线示意图

       如果抽、灌井之间的距离小于“温度影响半径”，将发生“热突破”现象，导致在夏季制冷期，抽水井处的温度将升高，而在冬季供暖期，抽水井处的地下水温度降低，其最终结果会导致地下地下水热泵空调系统的运行效率降低。因此，合理的抽、灌井间距是地下水热泵空调系统高效运行的重要因素。

       图3-10　项目冬季运行时等温线示意图

       抽水井、回灌井的布设原则应是在充分了解当地水文地质条件的基础上结合以下因素共同确定：

       （1）工程的开采（回灌）水量；

       （2）地下水开采时温度和回灌温度（能量提取大小）；

       （3）地下含水层的渗透性和空隙率；

       （4）地下含水层厚度、地下静、动水位及地下水流场；

       （5）地下水及含水层介质的热物理性参数。

       目前，利用计算机软件，如HST3D,FEFLOW,MODFLOW,GMS6.0等地下水数值模拟软件，不但可以模拟地下地下水热泵项目运行时的地下水流场，还可以模拟地下水温度场。因此，在项目进行水资源论证阶段，利用地下水数值模拟软件预测项目运行后对现有水源地和现有开采用户的影响，指导项目抽、灌井的合理布局，避免引起“热突破”现象，将可以在一定程度上规避项目上马的技术、经济风险。

       4）地下水抽、灌工艺分析

       根据地下水换热系统抽取和回灌地下水的方式不同，系统可以分为单井抽灌和异井抽灌两种模式。单井抽灌系统实现在同一眼井中既抽取地下水，又能将换热后的等量地下水全部回灌，系统工作原理见图3-4。异井抽灌技术实现抽、灌分离，按抽、灌井的数量不同，可分为一抽一灌、一抽二灌、二抽三灌等多种形式，工作系统原理图见图3-3。

       地下水回灌方式一般采用两种形式：一是重力回灌，通过井内一定的水头高度向含水层内注水；另一种是压力回灌，当井内水满后，通过加大井内压力来增加含水层的注入量。重力回灌必须在井内水位埋深与地表存在一定差异后才可进行，一般情况下近年井内最高水位埋深小于5m时，就不宜考虑采用重力回灌，这种现象容易出现在地下水丰富的南方地区或地下水溢出带上，如成都平原地下水位埋深也就3～5m，在该区采用地下地下水热泵项目回灌方式应因地制宜的采取措施。压力回灌也是有前提条件的，当含水层没有上覆盖层或盖层较薄时，就不能采用压力回灌，否则容易造成地表溢水等次生灾害的发生。

       4.地下水换热系统设计和施工技术要求

       从地下水取水角度上讲，地下水换热系统设计也就是地下水源地的勘察与评价。需要指出的是，在进行地下水换热系统设计前应根据系统对水量、水温和水质的要求，对工程场区的水文地质条件进行勘察，勘察内容包括：

       （1）地下水类型；

       （2）含水层岩性、分布、埋深和厚度；

       （3）含水层的富水性和渗透性；

       （4）地下水径流方向、速度和水力坡度；

       （5）地下水水温及其分布；

       （6）地下水水质；

       （7）地下水位动态变化。

       地下水换热系统勘察应进行水文地质试验。试验包括下列内容：

       （1）抽水试验；

       （2）回灌试验；

       （3）测量出水温度；

       （4）取分层水样并化验分析分层水质；

       （5）水流方向试验；

       （6）渗透系数计算。

       抽、灌井设计和施工应由专业部门完成。成井技术参数（孔径、井径、滤水管位置、井管材质、滤料粒径、抽水试验等）应由应根据工程所在区域水文地质条件和项目需水量来确定。

       为保护地下水换热系统使用寿命，建议抽水井和回灌井最好交叉使用，定期对抽水井和回灌井进行捞砂洗井，定期观测抽水井和回灌井水位，定期采取抽灌井水样进行水质监测，保证地下水环境不受人为污染。

       地源热泵的原理早就在20世纪初就经过瑞士专家提出，目前地源热泵的原理已经全方位融入到生活中，地源热泵能够利用各种不同的水源作为地源热泵的冷热源，对于人们生活有很好的帮助。其中地源热泵用途最广泛的就是空调了，那么你知道地源热泵空调的原理吗?地源热泵有哪些生产厂家呢?如果你还不知道，那么以下内容能够帮助到你。

地源热泵空调原理

       地源热泵的本质就是利用地下土壤与水的相对稳定性，与埋在建筑物周边的管道系统进行连通，同时使用热泵原理，输入少量的高位电能，使得底位热和高位热能够自由转换，随后与建筑物进行热交换。具体的工作原理是，在冬季时热泵机组通过地源吸收热量，随后向建筑物提供暖气、热水;在夏季时热泵机组通关过吸收室内产生的热量，随后将热量转移出去，给室内建筑起到了良好的制冷效果。

地源热泵空调厂家

大名县成孔劳务服务有限公司

       该公司创立于06年，公司规模宏大，目前总部坐落于打井之乡邯郸的大名县。公司四周临近309、106国道，交通发达。除此之外，公司还注重对于员工的培养，上岗员工均是受过专业训练，拥有着较高的素质。目前公司从事于地质降水、地源热泵井等工作，产品类型丰富，其中地源热泵空调最为畅销。

武汉美利空调机电设备工程有限公司

       该公司是一家拥有着十年历史，在暖通工程领域有着卓越成绩的团队。目前公司主要生产的设备和地源热泵机组相关，其中空调等产品因容融入了时下的最新科技而备受关注。同时对于工程的安装与技术服务，该公司也提供了相关的方案，能够极大满足消费者提出的需求。

芬尼有限公司

       该公司目前与多家欧美公司拥有业务上的往来关系，在对于热泵产品的研发上，该公司均是一体化经营。在后期产品的销售上，芬尼通过与国际多家公司合作，使得产品远销全球各地，并且已经连续九年出口量遥遥领先。随着这些多的发展，芬尼公司不断锐意进取，取得了非常不错的成绩。

       看完以上的内容，你是否对地源热泵空调的厂家和原理有了大致的了解呢?其实地源热泵空调最大的优势便是借助各种水资源产生地源热泵的冷热源，这一定程度上起到了很大的节能环保效果，目前市面上的地源热泵空调非常多，大家选择时难免会眼花缭乱。当然，不管如何，具体的选择上还是要根据实际情况的，至少这样买回来的产品不会太失望。

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       好了，今天我们就此结束对“地源热泵空调原理图”的讲解。希望您已经对这个主题有了更深入的认识和理解。如果您有任何问题或需要进一步的信息，请随时告诉我，我将竭诚为您服务。