今日科普：地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行原理

隨著社會(huì)大發(fā)展，人們對(duì)空調(diào)的要求也越來(lái)越高。從電風(fēng)扇分體式空調(diào)，從分體空調(diào)到中央空調(diào)，我們國(guó)家的制冷設(shè)備經(jīng)歷了多次更新?lián)Q代。目前，地源熱泵中央空調(diào)成為最佳的選擇甚至是一種時(shí)尚。我們了解地源熱泵工作原理，再看看它是如何實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷、采暖和生活熱水三位一體運(yùn)行的。

地源熱泵

目前國(guó)家已經(jīng)出來(lái)標(biāo)準(zhǔn)，把地源熱泵中央空調(diào)分3種形式：地下水系統(tǒng)、地表水系統(tǒng)和地埋管系統(tǒng)。地埋管系統(tǒng)是目前應(yīng)用最多，也是人們腦海里的地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)，也是目前應(yīng)用最多的地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以地表淺層的土壤作為熱源，通過(guò)由地下埋管組成的地?zé)釗Q熱器與水循環(huán)系統(tǒng)換熱。

土壤源熱泵中央空調(diào)的地埋管，一般采用豎直方式，深度常見(jiàn)的是150米左右。其原理是利用地下150米左右溫度相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，相對(duì)就是冬暖夏涼。在通過(guò)地上的循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行密閉的介質(zhì)循環(huán)，完成與地下熱量的交換。地源熱泵中央空調(diào)機(jī)組依靠消耗少量的電能完成制冷或供熱，從而實(shí)現(xiàn)空調(diào)房間和土壤間的換熱，以實(shí)現(xiàn)制冷和供暖或生活熱水的需求。

地源熱泵機(jī)組可以用來(lái)做冬季供暖、夏季制冷、冬夏季的生活熱水（洗澡水），也可說(shuō)一套地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)可以替換原有的供暖鍋爐、制冷空調(diào)和生活熱水加熱的三套裝置或系統(tǒng)。

地源熱泵夏季制冷和生活熱水工作原理

地源熱泵空調(diào)機(jī)組夏季是把熱交換器埋于地下，通過(guò)介質(zhì)（一般是水）在通過(guò)PE 管（塑料）組成的封閉循環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與地下土壤進(jìn)行冷熱交換。實(shí)現(xiàn)地源熱泵機(jī)組的工作，達(dá)到末端房間的制冷效果。地源熱泵機(jī)組在制冷的同時(shí)冷凝器會(huì)產(chǎn)生熱量，我們用此熱量可以變成免費(fèi)的生活熱水。另外將多余的熱量轉(zhuǎn)移到地下，不僅對(duì)房間進(jìn)行降溫，同時(shí)儲(chǔ)存熱量以備冬用。

地源熱泵過(guò)渡季節(jié)提供生活熱水工作原理

在每年的制冷結(jié)束供暖開(kāi)始前的時(shí)間稱(chēng)為過(guò)渡季節(jié)，過(guò)渡季節(jié)可以用來(lái)單獨(dú)制取生活熱水。通過(guò)蒸發(fā)器與地下的地埋管系統(tǒng)形成密閉的循環(huán)，即可以從地下土壤中吸收低品位熱能，再借助壓縮機(jī)、氟利昂系統(tǒng)將低品位的能量提升為高品位的能量，產(chǎn)生45-50℃持續(xù)不斷的生活熱水。

地源熱泵冬季供暖和生活熱水

地源熱泵系統(tǒng)冬季通過(guò)埋在地下的封閉管道與地源熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器之間循環(huán)，可以將土壤中的熱量（夏季儲(chǔ)存的熱量）通過(guò)熱泵機(jī)組的升溫，利用房間內(nèi)換熱系統(tǒng)將溫度釋放到室內(nèi)。房間的換熱系統(tǒng)可以利用地暖（地板采暖）、風(fēng)機(jī)盤(pán)管等設(shè)施進(jìn)行換熱，并且同時(shí)可以提供生活熱水。在此同時(shí)也將房間輸出的冷量?jī)?chǔ)存地下，以備夏季用。此時(shí)的大地土壤相當(dāng)于一個(gè)免費(fèi)能量存貯倉(cāng)庫(kù)，也就實(shí)現(xiàn)了能量的季節(jié)轉(zhuǎn)換。

綜上所述，我們認(rèn)為地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)是目前最先進(jìn)的、最實(shí)用的、性價(jià)比最高的中央空調(diào)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)制冷設(shè)備相比，地源熱泵制熱能耗量減少50-70%，制冷能耗量減少40-60%，而且使用壽命長(zhǎng)，可以為用戶節(jié)省大量的運(yùn)行費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用。不過(guò)真正的做地源熱泵系統(tǒng)需要一定的經(jīng)驗(yàn)，專(zhuān)業(yè)性也較強(qiáng)，要有專(zhuān)業(yè)地堪能力和經(jīng)驗(yàn)才能完成。我們有成熟的經(jīng)驗(yàn)，例如：可以通過(guò)一些設(shè)計(jì)變通，實(shí)現(xiàn)水蓄冷系統(tǒng)、冰蓄冷系統(tǒng)等等實(shí)現(xiàn)最佳的節(jié)能方案等等。