地源熱泵系統(tǒng)原理

      在自然界中，水總是由高處流向低處，熱量也總是從高溫傳向低溫。總而言之，節(jié)能空調(diào)機(jī)房、水力平衡分配器、多功能水箱與地源熱泵的結(jié)合為整個(gè)暖通系統(tǒng)增加亮點(diǎn)，同時(shí)在安裝上便捷了很多。人們可以用水泵把水從低處抽到高處，實(shí)現(xiàn)水由低處向高處流動(dòng)，熱泵同樣可以把熱量從低溫傳遞到高溫。所以熱泵實(shí)質(zhì)上是一種熱量提升裝置，工作時(shí)它本身消耗很少一部分電能，卻能從環(huán)境介質(zhì)（水、空氣、土壤等）中提取4-7倍于電能的裝置，提升溫度進(jìn)行利用，這也是熱泵節(jié)能的原因。

     地源熱泵是熱泵的一種，是以大地或水為冷熱源對(duì)建筑物進(jìn)行冬暖夏涼的空調(diào)技術(shù)，地源熱泵只是在大地和室內(nèi)之間“轉(zhuǎn)移”能量。利用少量的電力來(lái)維持室內(nèi)所需要的溫度。

      在冬天，1千瓦的電力，將土壤或水源中4-5千瓦的熱量送入室內(nèi)。在夏天，過(guò)程相反，室內(nèi)的熱量被熱泵轉(zhuǎn)移到土壤或水中，使室內(nèi)得到?jīng)鏊目諝?。壓縮機(jī)(Compressor)：起著壓縮和輸送循環(huán)工質(zhì)從低溫低壓處到高溫高壓處的作用，是熱泵（制冷）系統(tǒng)的心臟。而地下獲得的能量將在冬季得到利用。如此周而復(fù)始，將建筑空間和大自然聯(lián)成一體。以低價(jià)獲取了舒適的生活環(huán)境。

再選擇了要安裝地源熱泵之后，我們需要按照怎樣的步驟往下進(jìn)行呢？逐步怎么去做呢，下面小編就來(lái)和大家詳細(xì)的分析一下。

1、首先要對(duì)建筑物的冷熱負(fù)荷量及冬夏兩季的地下?lián)Q熱量進(jìn)行計(jì)算，并因此對(duì)地下?lián)Q熱器進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2、選擇地源熱泵的換熱形式，也就是我們常說(shuō)的水平埋管和垂直埋管，兩種方式需要根據(jù)建筑當(dāng)?shù)氐膶?shí)際面積進(jìn)行選擇，看看哪種比較合適。

3、地源熱泵管材的選擇，因?yàn)榈叵侣窆苈袢氲叵潞缶蜔o(wú)法進(jìn)行更換或是維修，因此在選擇地下管材時(shí)一定要選擇化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定和耐腐蝕的，盡量不要選擇價(jià)格過(guò)低的產(chǎn)品，避免在日后的使用中產(chǎn)生問(wèn)題，影響正常使用。

4、確定地源熱泵的管徑，需要滿足兩個(gè)條件，一個(gè)是要管道能夠有足夠保持基本輸出功率，二是能夠使管道內(nèi)保持紊流，保證流體與管壁之間的換熱效果。

5、地源熱泵地下打井的數(shù)量和距離也是需要格外注意的，一般在國(guó)外多數(shù)在50-100米之間，距離以U型管井的水平距離一邊在4.5米左右，具體還要根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行設(shè)置選擇。

以上就是地源熱泵換熱時(shí)所需要的幾個(gè)步驟，做好每一步對(duì)地源熱泵后期的使用效果及壽命都有著較大的影響，因此需要重視。

作為當(dāng)下炙手可熱的冷暖產(chǎn)品，地源熱泵可謂是賺足了人氣，關(guān)注度從未下降，由于地源熱泵技術(shù)在建筑中的應(yīng)用具有、節(jié)能的特點(diǎn)，因此得到了政府的大力提倡，應(yīng)用規(guī)模也不斷擴(kuò)大，下面就介紹幾個(gè)提高地源熱泵運(yùn)行效率的方法，讓地源熱泵更好的發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)。1、地源熱泵戶式中央空調(diào)的設(shè)備性能穩(wěn)定，系統(tǒng)壽命可達(dá)20年，地埋管換熱器壽命更可達(dá)40-50年，比普通分體空調(diào)器優(yōu)越的多。

雖然地源熱泵的應(yīng)用量較多，但這其中不乏存在一些不成功的案例，有的可能是經(jīng)過(guò)一個(gè)冬季的運(yùn)行就會(huì)出現(xiàn)停機(jī)保護(hù)現(xiàn)象導(dǎo)致失效，還有一些是使用效率呈現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì)，運(yùn)行幾年之后就無(wú)法滿足用戶的使用需求，這其中的原因并不是地源熱泵系統(tǒng)自身的原因，而是地源熱泵的設(shè)計(jì)施工和運(yùn)行管理不到位，例如地理管打井?dāng)?shù)量無(wú)法達(dá)到要求，打井埋管中偷工減料等等原因。一般我們常說(shuō)的傳熱介質(zhì)是地源熱泵系統(tǒng)中通過(guò)換熱管與巖土體、地下水或地表水進(jìn)行熱交換的一種液體，它對(duì)地源熱泵的換熱起到了關(guān)鍵的作用。想要地源熱泵避免這些問(wèn)題的出現(xiàn)并不難，只需要注意一下幾個(gè)方面。

其實(shí)導(dǎo)致這些問(wèn)題主要的因素主要包括建筑物周圍的地質(zhì)環(huán)境與建筑本身的保溫效果；地理管換熱系統(tǒng)的類型；地理管埋放的深度；垂直地理管埋放的水平距離。

一般來(lái)講，地源熱泵施工時(shí)應(yīng)注意地埋管的水平埋管的深度，北方地區(qū)較好是距地面不小于2米，南方地區(qū)不小于3米，；地理管垂直埋放的間距不得小于4米，適宜的距離為6米；根據(jù)運(yùn)行時(shí)間和單位面積的放熱量進(jìn)行計(jì)算安裝地源熱泵地理管的數(shù)量，以實(shí)現(xiàn)地理管換熱系統(tǒng)的間接運(yùn)行。由于供熱需求不同，一個(gè)GSHP系統(tǒng)通常在設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的80％到100％運(yùn)行。

除此之外，在使用過(guò)程中要對(duì)地源熱泵設(shè)備與管道做好保溫措施，避免能量的減少與損耗，這是對(duì)節(jié)省能量消耗，降低運(yùn)行費(fèi)用十分重要的措施，再一個(gè)就是要定期的對(duì)空調(diào)系統(tǒng)水質(zhì)進(jìn)行處理，水內(nèi)污垢等對(duì)制冷系統(tǒng)影響較大，因此這也是降低能耗的重要部分。