1、第 7 講地熱能利用的熱泵技術本節(jié)主要內容一、熱泵熱泵？工作原理？組成？分類？二、水源熱泵系統(tǒng)三、地源熱泵系統(tǒng)水源熱泵？系統(tǒng)組成？工作模式？地源熱泵？系統(tǒng)組成？工作模式？四、地源熱泵特點及發(fā)展熱泵？水泵！把水由低處提升到高處。把熱量從低溫處抽到高溫處。一、熱泵 消耗一定的高品位的能源，把能量從低溫物體傳遞到高溫物體的設備。特點：提升了能量的品質！一、熱泵熱泵用途1）家庭、商業(yè)建筑的供暖2）回收工業(yè)廢熱3、熱泵組成及工作原理（蒸汽壓縮式熱泵系統(tǒng)）氣態(tài)循環(huán)工質被壓縮升溫，并把工質輸送到冷凝器。循環(huán)工質再冷凝器中釋放熱量。（等溫放熱）液態(tài)循環(huán)工質吸熱蒸發(fā)。（等溫吸熱）對循環(huán)工質進行節(jié)流降壓（膨脹降溫

2、）熱泵3、熱泵分類（1）空氣源熱泵 利用空氣作為冷熱源的熱泵 特點：運行條件惡劣，穩(wěn)定性差，存在結霜問，效率低下。利用水（地表水、地下水等）作為冷熱源的熱泵 特點：水熱容量大，全年溫度穩(wěn)定，傳熱性能好，制冷和供熱效率高于空氣源熱泵?？照{？根據(jù)熱源種類來分：（2）水源熱泵（3） 土壤源熱泵利用土壤為冷熱源的熱泵二、水源熱泵系統(tǒng)1、系統(tǒng)組成2、工作原理通過消耗少量的電能驅動壓縮機，經過熱交換設備，在冬季時，從水源中“提取”熱能，送到建筑物中采暖。二、水源熱泵系統(tǒng)2、工作原理通過消耗少量的電能驅動壓縮機，經過熱交換設備，在夏季時，將建筑物中的熱量“提取”出來，釋放到水體中。取 水 井回 灌 井提取井

3、水的低品位熱 電能使之高品位熱能 節(jié)約能量，環(huán)保無污染不使用冷水塔，不消耗冷卻水，節(jié)省占地面積基本原理二、水源熱泵系統(tǒng)能量采集系統(tǒng)能量提升系統(tǒng)（熱泵）能量釋放系統(tǒng)夏季運行，制冷冬季運行，供熱水源熱泵 在整個采暖和制冷過程中，只向水源中吸熱或者排熱，并不消耗水量也不污染水。因此是一種可持續(xù)發(fā)展性強的綠色環(huán)?？照{產品！三、地源熱泵系統(tǒng)1、什么是地源熱泵？ 它是以地源能（土壤、地下水、地表水、低溫地熱水和尾水）作為冷熱源，同時提供冬季采暖、夏季空調和生活熱水的系統(tǒng)。三、地源熱泵系統(tǒng)2、主要組成：室外地能換熱系統(tǒng)地源熱泵室內采暖和空調系統(tǒng)水循環(huán)水或空氣循環(huán)3、室外地源換熱系統(tǒng)土壤埋盤管地下水系統(tǒng)地表水

4、系統(tǒng)熱冷冷熱熱熱冷地源熱泵技術示意基本原理熱冷冷熱熱熱冷地源熱泵技術示意基本原理熱冷冷熱熱熱冷地源熱泵技術示意基本原理夏季 溫 暖冷溫暖溫暖冷冬季溫暖溫暖溫暖地源熱泵技術示意基本原理取 水 井回 灌 井原理示意 提取井水的低品位熱 利用電能聚變?yōu)楦咂肺粺崮?節(jié)約能量，環(huán)保無污染不使用冷水塔，不消耗冷卻水，節(jié)省占地面積基本原理 溫 暖寒 冷溫 暖取 水 井回 灌 井水源熱泵技術示意基本原理地源熱泵 在整個采暖和制冷過程中，只向土壤中吸熱或者排熱，并不消耗水量也不污染水，也不會影響地面沉降。因此是一種可持續(xù)發(fā)展性強的綠色環(huán)?？照{產品！四、地源熱泵與鍋爐（電、燃料）供暖比較電能1kw地源熱泵提升34

5、kW釋放45kW電能1kw釋放0.9kW燃料能1kw釋放0.70.8kW電鍋爐燃煤鍋爐節(jié)能顯著！四、地源熱泵特點1、屬清潔于可再生能源技術 地源熱泵是利用了地球表面淺層地熱資源（通常小于400米）作為冷熱源，進行能量轉換的供暖空調系統(tǒng)。地表淺層的地熱資源是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地熱能而蘊藏的低溫位熱能。地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。2、屬經濟有效的節(jié)能技術 地能或者地表淺層地熱資源的溫度一年四季相對穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調冷源，這種特性使得地源熱泵比傳統(tǒng)空調系統(tǒng)運

6、行效率要高40%，因此要節(jié)能和節(jié)省運行費用40%左右。 另外，地能溫度相對穩(wěn)定，使熱泵機組運行更可靠、穩(wěn)定。3、環(huán)境效益顯著 地源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當于減少40%以上，與電供暖相比，相當于減少70%以上。 地源熱泵在運行中只是從土壤或水中吸熱和排熱，沒有任何污染，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有飛舞，不需要堆放燃料廢物的場地4、一機多用，應用廣泛 地源熱泵可供暖、空調還可供生活熱水，一機多用，一套地源熱泵系統(tǒng)可以代替原來的鍋爐和空調兩套系統(tǒng)。 地源熱泵的應用受到地區(qū)、國家政策、和燃料價格的影響。若采用地下水的利用方式，會受到當?shù)氐叵滤Y源的制約。Oklahoma 州議會大廈 (1992) 鉆井78m 370=28860m， 熱泵數(shù)量 460臺（1/3-30 ton），總負荷843 ton分兩期，總造價 4,370,000五、地源熱泵國內外發(fā)展近況1）1912年，第一臺熱泵機組在瑞士誕生，它以河水為低溫熱源，向市政廳供熱，輸出熱水溫度達到60攝氏度2）1973年，能源危機推動熱泵的發(fā)展3）目前，歐洲的熱泵理論和技術均已高度發(fā)達。 如美國，截至1985年，全國共有熱泵14000臺，而1997年就安裝了45000臺，到目前為止，已安裝了400000臺，而且每年以10%的速度穩(wěn)步增長。 在歐洲，在家用的供熱裝置