地源熱泵

兩種地源熱泵的供冷、供熱原理

  地下水熱泵地埋管熱泵供冷、供熱原理基本相近,但也有所不同,現(xiàn)做如下分析。
 
  地下水熱泵供冷、供熱工作原理
 
  地下水熱泵需打出深度為80~600m的深井(井深依各地地層結(jié)構(gòu)而異),開采出溫 度大約為13℃~30℃的井水,井水夏季做為熱泵機(jī)組冷凝器的冷卻水,而冬季則做為熱泵機(jī)組蒸發(fā)器的熱源水。為防止地面沉降還須有回灌井。一般在抽水井抽水的同時(shí),還需將用過的井水回灌到另外1~2口與抽水井同含水層的回灌井地層中去。 夏季供冷時(shí),蒸發(fā)器產(chǎn)生7℃左右的冷水,供給空調(diào)末端設(shè)備。在末端設(shè)備中吸收熱 量,水溫升至12℃左右再進(jìn)入蒸發(fā)器。而水溫為13℃~30℃的地下井水作為冷卻水,在冷凝器中吸收熱量使水溫升高約5℃左右以后回灌到地下,水在滲流過程中又降至13℃~30℃,地下水熱泵地埋管熱泵供冷、供熱原理基本相近,但也有所不同,現(xiàn)做如下分析。
 
  地下水熱泵的供冷、供熱工作原理
 
  地下水熱泵需打出深度為80~600m的深井(井深依各地地層結(jié)構(gòu)而異),開采出溫 度大約為13℃~30℃的井水,井水夏季做為熱泵機(jī)組冷凝器的冷卻水,而冬季則做為熱泵機(jī)組蒸發(fā)器的熱源水。為防止地面沉降還須有回灌井。一般在抽水井抽水的同時(shí),還需將用過的井水回灌到另外1~2口與抽水井同含水層的回灌井地層中去。 夏季供冷時(shí),蒸發(fā)器產(chǎn)生7℃左右的冷水,供給空調(diào)末端設(shè)備。在末端設(shè)備中吸收熱 量,水溫升至12℃左右再進(jìn)入蒸發(fā)器。而水溫為13℃~30℃的地下井水作為冷卻水,在冷凝器中吸收熱量使水溫升高約5℃左右以后回灌到地下,水在滲流過程中又降至13℃~30℃,冬季供熱時(shí),熱泵機(jī)組中的冷凝器管口與空調(diào)末端設(shè)備相接,而蒸發(fā)器的管口與井 水水源系統(tǒng)相接。冬季運(yùn)行時(shí),用戶端的空調(diào)循環(huán)水,由于吸收了冷凝器的排熱而升溫,其溫度可達(dá)45℃~60℃。另外,在水源水系統(tǒng)中水溫為13℃~30℃的地下井水由于在蒸發(fā)器中失去熱量,使水溫降低約5℃左右再回灌到地下,水在滲流過程中吸收地下巖土熱量,溫度又升至13℃~30℃,然后再被抽取上來循環(huán)使用。如圖5所示。
 
  地埋管熱泵的供冷、供熱工作原理
 
  地埋管熱泵與地下水熱泵不同的是,須在許多間距為5~8m,深度約為100m~300m 左右的井孔中埋入雙U∮32mm的PE管(豎直埋管式),井深最好為100米左右。PE管與機(jī)房中的設(shè)備相連接,而將水注水PE管系統(tǒng)。運(yùn)行時(shí)水系統(tǒng)為閉路循環(huán),只依靠PE管換熱器及管中的循環(huán)水與地層巖土的熱交換實(shí)行夏供冷、冬供熱。其運(yùn)行模式與地下水熱泵相近。即夏季供冷時(shí),地源水做為熱泵機(jī)組的冷卻水進(jìn)出冷凝器,把冷凝熱帶回地下的PE管換熱器中的循環(huán)水,使之與巖土進(jìn)行熱交換。與此同時(shí)要使熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器產(chǎn)出約7℃的冷水達(dá)到夏季供冷的效果。而冬季供熱時(shí),地源水則做為熱泵機(jī)組的熱源水進(jìn)出蒸發(fā)器,由于放出熱量而降低了溫度的地源水又回到地下PE管換熱器中,并使之與巖土進(jìn)行熱交換。與此同時(shí)熱泵機(jī)組的冷凝器會(huì)產(chǎn)出45℃~60℃的熱水進(jìn)行供熱。