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公用設備工程師專業(yè)基礎輔導:?地源熱泵中央空調(diào)機組工作原理

發(fā)表時間:2019/5/22 15:34:52 來源:互聯(lián)網(wǎng) 點擊關注微信:關注中大網(wǎng)校微信
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地源熱泵中央空調(diào)機組工作原理

地源熱泵技術是利用地球表層的土壤(巖石)和水體(地下水、海洋、河流和湖泊等)吸收太陽能和地熱能而形成的低位熱能資源,并采用熱泵原理,通過少量的電能輸入,實現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉移的一種技術。

在中央空調(diào)系統(tǒng)中熱泵機組可以實現(xiàn)一機三用的功能,即冬季以冷凝器放出熱量來供熱采暖,夏季以蒸發(fā)器吸收熱量來制冷,四季可以通過冷凝器端的熱量制備生活熱水,并且夏季以制冷為目的時制備熱水可以認為是免費的。

地源熱泵中央空調(diào)機組,是一項高效節(jié)能型、環(huán)保型并能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的新技術,它既不會污染地下水,又不會影響地面沉降。

任何一種設備都有其工作溫度范圍,人也是如此,環(huán)境溫度超過人類的生存范圍,人也無法生存。空調(diào)與制冷系統(tǒng)也是如此。空調(diào)系統(tǒng)的溫度工作范圍,在夏季制冷時,冷凝器(室外機)的冷凝溫度是42℃;冬季制熱時,蒸發(fā)器(室內(nèi)機)的蒸發(fā)溫度是-5℃。超過這個這個溫度范圍,夏季時制冷效率降低,冬季時,制熱效率降低。這就是為什么空調(diào)為什么不適合北方冬季制熱的原理。

眾所周知夏季環(huán)境空氣溫度高于當?shù)氐牡叵滤⒌乇硭⑼寥赖臏囟龋经h(huán)境溫度低于當?shù)氐牡叵滤⒌乇硭⑼寥赖臏囟取M寥老喈斠粋€冷熱源的蓄能器,地下越深,恒溫效果越好。在地下十米以下,無論冬季或夏季,地下溫度都能保持在13℃左右不變。

因此,夏季地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)制冷時用地下水將冷凝器冷卻;冬季地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)制熱時用地下水將蒸發(fā)器升溫,這樣,不僅提高了空調(diào)系統(tǒng)的工作效率,同時也提高了空調(diào)的制冷/熱的效果,更主要的是也節(jié)省了能源。據(jù)我們的經(jīng)驗,設計安裝良好的地源熱泵,平均可以節(jié)省用戶30%~40%的冬季采暖或夏季制冷空調(diào)運行費用。

土壤源熱泵空調(diào)也叫地源熱泵空調(diào),就是在地下埋設管道作為換熱器,管道與熱泵機組連接形成閉式環(huán)路,管道中有液體流動通過循環(huán)將熱泵機組的凝結熱通過管道散入地下(供冷工況),或從大地吸取熱量供給熱泵機組向建筑物供熱(供熱工況)。

土壤源熱泵換熱器有多種形式,如水平埋管、豎直埋管等。這兩種埋管型式各有自身的特點和應用環(huán)境。在中國采用豎直埋管更顯示出其優(yōu)越性:節(jié)約用地面積,換熱性能好,可安裝在建筑物基礎、道路、綠地、廣場、操場等下面而不影響上部的使用功能,甚至可在建筑物樁基中設置埋管,見縫插針充分利用可利用的土地面積。

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