地源热泵机组工作原理

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地源热泵机组工作原理

水源热泵工作原理

热泵是一种利用高位能使热量从低位能源转移到高位能源的机械装置。地源和水源热泵就是
分别从地表水、地下水和地下土壤中提取浅层地热能对建筑物供暖或者将建筑物中的热能释放到
这些介质中，从而实现对建筑物的制冷，通过利用自然界自身的特点实现对建筑物和环境之间的
能量交换。工作原理见下图：

制冷模式:

汽液转化的循环。通过蒸发器内冷媒的蒸发将由风
机盘管循环所携带的热量吸收至冷媒中，在冷媒循
环同时再通过冷凝器内冷媒的冷凝，由水路循环将
冷媒所携带的热量吸收，最终由水路循环转移至地
水、地下水或土壤里。在室内热量不断转移至地下
的过程中，通过风机盘管，以13℃以下的冷风的形
式为房间供冷。

供暖模式:

在供暖状态下，压缩机对冷媒做功，并通过换
向阀将冷媒流动方向换向。由地下的水路循环吸收
地表水、地下水或土壤里的热量，通过冷凝器内冷
媒的蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，在
冷媒循环的同时再通过蒸发器内冷媒的冷凝，由风
机盘管循环将冷媒所携带的热量吸收。在地下的热
量不断转移至室内的过程中，以35℃以上热风的形
式向室内供暖。

地源热泵地表层

研究证明：地下3千米内的地层按照温度变化可以分为
三层：
外热层（变温层）— 主要受太阳能影响，其温度随季
节、昼夜而变化，一般在0.5～1.5m深，年变化影响深
度达10～15m。
常温层（恒温层）— 受太阳能和大地热流的综合作用
，地球内热与上层变温带影响达到平衡，温度基本不
变。该层地温与当地年平均气温大致相当，四季基本
恒温（<25℃）。
增温层（恒温层以下）—深度每增加1km，地温增值的
梯度全球平均为25～30℃/km。
浅层地热能就是在太阳能辐射和地心热产生的大地热流
的综合作用下，存在于地表水或浅层地下水和土壤里的
地热能，由于埋藏浅、温度低（相对传统地热），所以
也称为“低温地热能” 。

★利用可再生能源
热泵利用的地球表面浅层地热能不受地域、气候条件的限制，是一种无限的可再生能源。
★运行效益高，经济环保
浅层地热的温度一年四季相对稳定，是很好的热泵冷热源，这种温度特性使得水源、地源热泵比
传统空调系统运行效率要高40%，因此要节能和节省运行费用40%左右。热泵的污染物排放，与空
气源热泵相比，相当于减少40%以上，与电供暖相比，相当于减少70%以上，如果结合其他节能措
施，节能减排量会更明显。
★运行稳定可靠
正是由于地层温度一年四季相对稳定，其温度的变化远远小于气温的波动，是很好的冷热源，因
此，使得系统运行更加可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。
★舒适程度高
由于热泵系统的供冷、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
统更容易适应供冷、供热负荷的分区。
★一机多用，应用范围广
热泵系统可供暖和制冷，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2
套装置或系统；可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的采暖、空调。