地源热泵系统的技术应用分析

《地源热泵系统的技术应用分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、地源热泵空调循环系统地源热泵系统的技术应用分析摘要对于一个学校的循环地源热泵系统，我们对它使用了四种不同的热泵和换热管系统，得到了一份详细的能源消耗分析。对于每一个区域，我们采用一个单独的循环系统，包含单独的循环回路热泵，以及三种重要系统（流速不断变化的热泵，流速恒定的热泵和二级热泵回路）都考虑在内。单独的循环系统能耗是13100kwh每年，变流速循环热泵每年消耗18800kwh，恒定流速热泵系统每年消耗108600kwh，两级热泵每年消耗65500kwh。设计数据，建立回路，控制热泵，分析数据，绘制表格。关键词热力地热能热泵蓄能效率经济引言地源

2、热泵系统包含四种不同子系统：（1）地源热交换系统（2）地面的热泵系统和房间内的循环管路用来连接热交换器和热泵系统（3）水循环热泵系统（4）空气处理系统。设计者往往花费大量的能源和资源给地源热交换系统，因为地源热交换系统是一个新颖的热交换组合对于大多数的暖通设计工程师。不幸的是，从而忽略了对其他三个组成部分的关注。很多传统的热交换系统其实可以全面地代替这种高效的冷热交换。当土壤中回路被准确地设计和安装，高效的水源热泵按指定的条件，地源热泵系统确实是高效的。然而这种高要求和热泵的能源使用可以导致设备体积过大，对管材的要求高，特别是系统设备的准确控制都

3、要引起我们的关注。对于商业建筑和公共建筑地源热泵管道回路的设计程序主要取决于建筑订约人通过术8地源热泵空调循环系统要求和暖通技术工程师。在二十世纪七十年代，地源热泵系统在居民住宅的空气调节中有了很大的发展。在一些地区，这种发展慢慢进入一些商业建筑，这些系统的设计往往都是没有专业的设计师，管道网络的设计趋向于复杂的有分功率和湿转子泵的单独回路，仅仅通过压缩机的传递来关闭水泵系统。在一些情况下，几个热泵装置通过一个简单的泵或者复杂的循环器连接在简单回路。如果一个单独的水泵在工作，它会被要求频繁地持续运转；如果一个循环器在工作，一般它会随着压缩机一起工

4、作。然而，安装一个检查阀门在每个装置的出口是非常重要的，用来防止其他装置的回流当机组停止工作时。第二个地源热泵设计技术的关键来自于暖通设计师协会，建立了良好的冷却水系统和水循环热泵空调机组。关键的空调机组通常安装在一个特定的人工机房，建筑内部的管道回路（通常用碳钢材料的管道）连接着地面管道回路集管。两级热泵机组的设计非常普遍，建筑内循环泵持续运转，地面循环泵只有在管道回路中的温度低于或者超过设定的温度才会工作。在一些情况下，一个循环泵同时控制着房间内和地面的循环回路，它不停地运转或者就周期性运转在机组停止工作时。随着技术不断发展，变流量中央空调机

5、组正在应用于地源热泵中央空调管道网络中，这种新的应用要求在每个装置安装一个双向阀来获得节能效益。热泵系统热泵系统以电为动力驱动压缩机，来保持工质必要的浓度同时传递热能。基本的热泵系统用于运行蒸汽压缩制冷循环。热泵内的工质通常是使用制冷剂，制冷剂的选择由地源热泵的整体特点和要求所决定。地源热泵系统通过控制工质的压缩和膨胀来改变其压力和温度，从而实现热量在地源和供热空间之间的传递。热泵主要包括五个组件(图1)：压缩机、膨胀阀、换向阀、两个热交换器。当然还有很多小型的组件和配件，例如：风机、管道和辅助控制系统。图1地源热泵系统及减温器基本布局地源热泵的

6、加热流程如下：l从地源吸收热能并输送到蒸发器。8地源热泵空调循环系统l热泵机组内制冷剂占主导地位的工质进入蒸发器，热量从接地系统转移到工质中从而引起制冷剂升温沸腾成为压力较低的蒸汽；温度略有增加。l蒸发器中产生的蒸汽进入电动压缩机，压缩之后成为高温高压蒸汽。l高温蒸汽进入冷凝器。此时制冷剂高于外部空间，从而促使热量热量从制冷剂传递到建筑空间中。制冷剂降温凝结，成为高温高压液体。l热液体通过膨胀阀，压力降低从而使温度下降。制冷剂再次进入蒸发器，开始下一个循环包括制冷系统在内的许多系统是要把特定空间中的热量转移释放到土地中去。在制冷模式下，四通阀作用

7、于流体，使工质在循环中按照相反的方向流动。换热器的功能反转，与地源相连的热交换器成为冷凝器，建筑空间中的热交换器成为蒸发器[8,12]。有一些系统，包括减温器(图1)，作为辅助换热器将热量传递到一个热水箱。减温器安装在压缩机出口处，将压缩气体所产生的热量通过热水箱传递到水循环中，这样一来能够降低甚至消除加热水所需的热量。能源利用效率优劣的评价，一般是用系统产出的能量比上运行系统所消耗的能量。热泵所能产出的热量多于输入热泵的能量，也就是说，按照能效比的定义，热泵的能效比是大于100%的。为了避免这种尴尬，定义系统所实现的制冷或制热量与输入功率的比值

8、为用长期性能系数(COP)，以此评价热泵性能。热量输送系统热泵系统的供热系统将热量由热泵输送到整个空间。输送系统主要有两种：水--空气传