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簡介

地源熱泵*空調(diào)系統(tǒng)是利用淺層地能進行供熱制冷的新型能源利用技術，是熱泵的一種，熱泵是利用卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán)原理轉(zhuǎn)移冷量和熱量的設備。地源熱泵通常是指能轉(zhuǎn)移地下土壤中熱量或者冷量到所需要的地方。通常熱泵都是用來做為空調(diào)制冷或者采暖用的。地源熱泵還利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力，冬季地源把熱量從地下土壤中轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，夏季再把地下的冷量轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，一個年度形成一個冷熱循環(huán)。地源熱泵機組可供暖、空調(diào)，一機duo用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)。城市污水熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用城市污水，冬季取熱供暖，夏季排熱制冷，全年取熱供應生活熱水，夏季空調(diào)季節(jié)可實施部分免費生活熱水供應。一套系統(tǒng)冬夏兩用，實現(xiàn)三聯(lián)供。本實用新型的一種地源熱泵機組，包括螺桿式壓縮機、殼管式冷凝器、干燥過濾器、閃蒸罐和殼管式蒸發(fā)器，螺桿式壓縮機的排氣口連接殼管式冷凝器的進氣口，殼管式冷凝器的出液口連接干燥過濾器的制冷劑進口，螺桿式壓縮機的吸氣口連接殼管式蒸發(fā)器的回氣口，閃蒸罐的液體進口連接干燥過濾器的制冷劑出口，閃蒸罐的液體出口連接殼管式蒸發(fā)器的給液口，閃蒸罐的蒸汽出口連接螺桿式壓縮機的中壓接口。本實用新型的有益效果是：通過在地源熱泵機組中增加閃蒸罐來實現(xiàn)制冷劑液體的進一步過冷，以增大其焓差，提高機組制熱量，減小了吸氣過熱度，降低了機組排氣溫度，改善了機組運行工況，大大拓展了機組的應用范圍。地源熱泵是通過戶外打井與土壤換熱，根據(jù)國標GB 50366-2005，上海地區(qū)地埋井之間的間距一般為4.5m（間距越大效果越好），300㎡建筑面積需要至少80㎡打井面積，400㎡建筑面積需要至少110㎡打井面積，經(jīng)驗測算打井面積與建筑占地面積約為1：1；以聯(lián)排別墅為例：如果打

井面積過小，將會造成空調(diào)使用效果逐年下降，5、6年后系統(tǒng)將無法正常運轉(zhuǎn)根據(jù)不同房型、面積、不同預算、不同人口數(shù)量、不同生活方式量身定制專屬客戶的舒適系統(tǒng)整體解決方案，優(yōu)化更合理，杜絕服務商間的互相扯皮，節(jié)約投入成本。另外，暖通設計師需要同裝修設計師溝通，以協(xié)調(diào)整體裝修的可行性及舒適性。地源熱泵屬于*空調(diào)的一種，但地源熱泵區(qū)別于傳統(tǒng)*空調(diào)，地源熱泵原理主要是通過與地能進行換熱，是一種十分節(jié)能環(huán)保的*空調(diào)系統(tǒng)。許duo城市和地區(qū)都在積極推廣地源熱泵。

地源熱泵工作原理：夏季制冷

在制冷狀態(tài)下，地源熱泵機組內(nèi)的壓縮機對冷媒做功，使其進行汽-液轉(zhuǎn)化的循環(huán)。通過冷媒/空氣熱交換器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)將室內(nèi)空氣循環(huán)所攜帶的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時再通過冷媒/水熱交換器內(nèi)冷媒的冷凝，由水路循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收，zui終由水路循環(huán)轉(zhuǎn)移至地下水或土壤里。在室內(nèi)熱量不斷轉(zhuǎn)移至地下的過程中，通過冷媒-空氣熱交換器，以13℃以下的冷風的形式為房供冷。

地源熱泵工作原理：冬季制熱

在制熱狀態(tài)下，地源熱泵機組內(nèi)的壓縮機對冷媒做功，并通過四通閥將冷媒流動方向換向。由地下的水路循環(huán)吸收地下水或土壤里的熱量，通過冷媒/水熱交換器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)，將水路循環(huán)中的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時再通過冷媒/空氣熱交換器內(nèi)冷媒的冷凝，由空氣循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收。在地下的熱量不斷轉(zhuǎn)移至室內(nèi)的過程中，以強制對流、自然對流或輻射的形式向室內(nèi)供暖。

地源熱泵設備選型：分區(qū)水源熱泵機組選擇

一旦確定了地源熱泵系統(tǒng)類型，就可以選擇每個分區(qū)的水源熱泵機組。首先根據(jù)機組在分區(qū)中所要安裝的位置，選擇合適的機組形式，例如：落地式機組可以安裝在外墻窗下；水平式機組可以安裝在吊頂內(nèi)；垂直式機組適合安裝在壁櫥或機房里等。

地源熱泵系統(tǒng)設計：地埋管地源熱泵系統(tǒng)設計

地源熱泵系統(tǒng)設計主要包括兩大部分：一是建筑物內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)設計，主要有空氣處理方案確定及設備選擇，水源熱泵機組的選擇、室內(nèi)整個空調(diào)系統(tǒng)的風系統(tǒng)和水系統(tǒng)設計；二是室外地能換熱系統(tǒng)的設計，即地埋管地源熱泵系統(tǒng)中的地埋管換熱器、地下水熱泵系統(tǒng)中的水井系統(tǒng)以及地表水熱泵系統(tǒng)中的地表水換熱器的設計，這部分是地源熱泵系統(tǒng)有別于其他系統(tǒng)之所在。

地源熱泵設備選型：地埋管換熱器管理形式選擇

地埋管換熱器的埋管主要有兩種形式，即水平埋管和垂直埋管。換熱器管路埋置在水平管溝內(nèi)的地埋管換熱器為水平埋管。換熱管路埋置在垂直鉆孔內(nèi)的地埋管換熱器為垂直埋管。

地源熱泵設備選型：地埋管換熱器環(huán)路形式選擇

地埋管換熱器中流體流動的環(huán)路形式有串聯(lián)和并聯(lián)兩種。在串統(tǒng)中，幾個井（水平管為管溝）只有一個流動通路；并聯(lián)方式是一個井（管溝）有一個流動通路，數(shù)個井有數(shù)個流動通路。

地源熱泵設備選型：地埋管換熱器埋管選擇

由于地埋管的使用場所特殊、施工較復雜，所選管材必須符合特定的性能才能保證施工順利進行、系統(tǒng)才能正常運行，對管材特殊性要求如下：對管材質(zhì)量的要求；選擇地埋管規(guī)格；選擇地埋管管徑；確定地埋管管子長度。系統(tǒng)組成編輯

風機盤管

通常我們叫它風盤，形象的說就是*空調(diào)出風口，是*空調(diào)理想的末端產(chǎn)品，它隱藏在客廳或房間的局部吊頂?shù)奈恢茫瑢?的冷熱風量傳輸?shù)浇ㄖ拿恳粋€角落。風機盤管種類有很duo，系統(tǒng)主要由低噪聲電機、盤管等組成。風機將室內(nèi)空氣或室外混合空氣通過表冷器進行冷卻或加熱后送入室內(nèi)，使室內(nèi)氣溫降低或升高，以滿足人們的舒適性要求。

地板采暖

地暖全稱是低溫輻射地板采暖，是將溫度不高于60攝氏度的熱水或發(fā)熱電纜，暗埋在地熱地板下的盤管系統(tǒng)內(nèi)加熱整個地面，通過地面均勻地向室內(nèi)輻射散熱的一種采暖方式。根據(jù)熱源不同又分為水暖和電暖兩種，我國目前大duo采用的是低溫熱水供暖系統(tǒng)。

熱水箱

儲熱水箱和電熱水器的保溫水箱一樣，是儲存熱水的容器，是解決家庭生活熱水的一個重要組件。地源熱泵*空調(diào)系統(tǒng)可利用空調(diào)末端的余熱免費制取生活熱水。工作原理編輯

地源熱泵供暖模式

在供暖狀態(tài)下，壓縮機對冷媒做功，并通過換向閥將冷媒流動方向換向。由地下的水路循環(huán)吸收地表水、地下水或土壤里的熱量，通過蒸發(fā)器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)，將水路循環(huán)中的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)的同時再通過冷凝器內(nèi)冷媒的冷凝，由風機盤管循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收。在地下的熱量不斷轉(zhuǎn)移至室內(nèi)的過程中，以35℃以上熱風的形式為房間供暖。

地源熱泵制冷模式

在制冷狀態(tài)下，地源熱泵機組內(nèi)的壓縮機對冷媒做功，使其進行汽-液轉(zhuǎn)化的循環(huán)。通過蒸發(fā)器內(nèi)冷媒的蒸發(fā)將由風機盤管循環(huán)所攜帶的熱量吸收至冷媒中，在冷媒循環(huán)同時再通過冷凝器內(nèi)冷媒的冷凝，由水路循環(huán)將冷媒所攜帶的熱量吸收，zui終由水路循環(huán)轉(zhuǎn)移至地水、地下水或土壤里。在室內(nèi)熱量不斷轉(zhuǎn)移至地下的過程中，通過風機盤管，以13℃以下的冷風的形式為房間供冷。

可再生性

地源熱泵是一種利用地球所儲藏的太陽能資源作為冷熱源，進行能量轉(zhuǎn)換的供暖制冷空調(diào)系統(tǒng)，地源熱泵是利用清潔可再生能源的一種技術。地表土壤和水體是一個巨大的太陽能集熱器，所收集的太陽輻射能量，比每年利用能量的500倍還duo（地下的水體是通過土壤間接接受太陽輻射能量），它又是一個巨大的動態(tài)能量平衡系統(tǒng)，地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發(fā)散的相對平衡，地源熱泵技術的成功使用，使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為現(xiàn)實。

節(jié)能

地源熱泵機組利用的土壤或水體溫度冬季為12-22℃，溫度比環(huán)境空氣溫度高。熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高；土壤或水體溫度夏季為18-32℃，溫度比環(huán)境空氣溫度低，制冷系統(tǒng)冷凝溫度降低，使用冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式，機組效率大大提高，可以節(jié)能30-40%的運行費用。投入1KW的電能可以得到4KW以上的熱量或 5KW以上冷量。

環(huán)境和經(jīng)濟效益顯著

地源熱泵機組運行時，不消耗水也不污染水，不需要鍋爐.冷卻塔，也不需要堆放燃料廢物的場地，環(huán)保效益顯著。地源熱泵機組的電力消耗，與空氣源熱泵相比可以減少40%以上；與電供暖相比可以減少70%以上，它的制熱系統(tǒng)比燃氣鍋爐的效率平均提高近50%,比燃油爐的效率高出75%。

一機duo用，應用范圍廣

地源熱泵系統(tǒng)可制熱.制冷，還可提供生活熱水，一機duo用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)。特別是對于同時有供熱和供冷要求的建筑物，地源熱泵有較明顯的優(yōu)勢。不僅節(jié)省了大量的能源，減少了設備的初投資。地源熱泵可應用于賓館、居住小區(qū)、公寓、廠房、商場、辦公樓、學校等建筑，小型的地源熱泵更適合別墅住宅的采暖,制冷。

自動運行

地源熱泵機組由于工況穩(wěn)定，系統(tǒng)可以設計得較簡單；機組運行可靠，維護費用低；自動控制程度高，使用壽命長。

近年來，關于地源熱泵系統(tǒng)的管路是否需要清洗和保護這一問題，行業(yè)里有不同的聲音。持否定意見者，主要考慮到清洗和維護產(chǎn)生的費用，會增加用戶的使用成本，并且認為短時間內(nèi)，比如說2-3年內(nèi)一般不會出現(xiàn)大的問題。新宜能專家認為地源熱泵系統(tǒng)的管路需要定期清洗和保護。

其實，這是一個觀念問題，就像汽車需要定期檢查保養(yǎng)，廚房排油煙機需要定期清洗，皮鞋需要經(jīng)常清潔擦油一樣，地源熱泵系統(tǒng)作為精密系統(tǒng)，要保證*穩(wěn)定運行，其管路的清洗和保護尤為重要。

實際上，地源熱泵對管路內(nèi)密閉循環(huán)的介質(zhì)水的質(zhì)量有較高的要求，常見的管路循環(huán)不暢、局部堵塞、金屬件被腐蝕、微生物滋生影響換熱效果等問題，根源就是管路水質(zhì)不良?！　?/span>

在歐洲，鍋爐和熱泵的管路清洗及保護已是普遍現(xiàn)象，經(jīng)過幾十年的研究開發(fā)，產(chǎn)品和技術都已經(jīng)非常成熟。一、壓縮機的保養(yǎng)

1、壓縮機的外觀檢查   

檢查方法：目測

檢查標準：檢查壓縮機進出口閥門的連接可靠性，是否有泄露情況；試驗時應該注意壓縮機運行的聲音來判斷是否有異常

2、電壓及電流測量

測量工具：鉗形電流表用鉗形電流表工作電壓，運行電流。測量運行電流時電纜應該位于測量環(huán)路的中心。

測量標準：運行電壓范圍為380V(±10%)，運行電流不應該大于電機銘牌的額定輸入電流。

3、絕緣電阻的測量  

測量工具：兆歐表   

測量方法：在機組切斷電源的情況下，用兆歐表檢測壓縮機的三相對地阻值是否符合標準。如果機組長時間未啟用，則應該先將機組的曲軸箱電加熱啟  動，加熱機組的油腔，使機組機油內(nèi)的氟利昂蒸發(fā)，提高測量電阻的準確度測量注意：嚴禁在真空狀態(tài)下測量絕緣度，防止絕緣層被擊穿引起事故

測量標準：壓縮機電機的絕緣標準為不低于500兆歐，實際測量值應大于100兆歐為合格，熱態(tài)和冷態(tài)下絕緣值大于8兆歐才允許運行

4、油品的測定

測量方法：可從機組內(nèi)提取少許冷凍油裝入容器，取一滴裝入酸試劑瓶觀察酸度，與比色卡進行對照。符合比色卡對照顏色的不需要更換冷凍油可從機組內(nèi)提取少許冷凍油裝入容器，盡量減少在空氣中的暴露時間，然后用PH試紙判別油的酸度。符合油酸度要求的不需要更換冷凍油用吸水紙檢查油中的雜質(zhì)，如有碳析出或其它雜質(zhì)，應更換冷凍油。

冷凝器的保養(yǎng)

保養(yǎng)工具：管路清洗機或者化學清洗劑   

保養(yǎng)方法：水冷機組的冷凝器使用殼管式水冷冷凝器，冷凝器的清潔保養(yǎng)工作非常重要，應保持冷卻水質(zhì)良好，冷卻水應該定期進行化學處理，保證傳熱管內(nèi)不結(jié)垢，保養(yǎng)可以分機械清洗保養(yǎng)和化學清洗保養(yǎng)。

機械清洗方法：1)關閉冷卻水進出口閥門；2)拆開冷凝器前后端蓋；3)清理冷凝器端蓋、水室腔內(nèi)結(jié)垢和銹蝕；4)用管路清洗機清洗傳熱管路；5)清洗完后用清水沖洗，直到達到標準，然后蓋好端蓋

保養(yǎng)標準：保養(yǎng)后水室、傳熱管目測整體干凈，管壁無明顯結(jié)垢   

注意事項：1)要根據(jù)冷凝器換熱管形式來確定采用什么方式清潔，防止內(nèi)肋管損壞；2)化學清洗一定要均勻；3)清洗劑的濃度和清潔時間要按照廠方說明書進行；4）用清水沖洗時一定要干凈，*，不要有殘留。  

蒸發(fā)器的保養(yǎng)

1、檢查冷凍水水質(zhì)和蒸發(fā)器的結(jié)垢情況，做好排污換水工作  

2、檢測水側(cè)與冷媒之間的溫差

3、保養(yǎng)時應當打開蒸發(fā)器底部的排污閥門將雜質(zhì)污泥排出，必要時拆下排污球閥，以增大排污口

4、特別應該注意的是冬季不使用期間要防止水凍結(jié)造成蒸發(fā)器的破壞  

5、防止感溫包掉落出來導致感應的溫度是空氣溫度而不是蒸發(fā)器的溫度，導致頻繁出現(xiàn)低溫報警

6、保養(yǎng)時排污工作可以參照以下步驟:

1)運行水泵10分鐘；

2)在排污口檢查水質(zhì)；

3)根據(jù)水質(zhì)顏色，懸浮物，鐵銹等情況，建議用戶人工機械清洗或者使用化學清洗；

4)清洗后，將排污閥門開至zui大，排出污水；

5)排凈后再重新灌注清水，運行30分鐘再查看一次水質(zhì)，如有必要則再作業(yè)一次。

機組管路及管件的保養(yǎng)  

1、膨脹閥的檢查

檢測工具：表面接觸式溫度計

檢查方法：檢查膨脹閥連接處有無油跡，根據(jù)機組過熱度、壓縮機回氣端結(jié)露程度確定機組運行時膨脹閥度是否合適，檢查感溫包的捆綁位置是否松動，感溫包的毛細管有無磨損。對平衡管連接螺母、閥體螺栓做好防銹保護。 

2、視液鏡的檢查和干燥過濾器的更換   

檢查工具：表面接觸式溫度計 

檢查方法：目測檢查視液鏡內(nèi)試紙顯示情況判斷系統(tǒng)冷媒的干濕度，確認是否需要更換干燥濾芯，用表面接觸式溫度計測量過濾器前后溫差，低于0.5℃表明過濾器干凈。   

干燥過濾器更換方法：1)先關閉高壓儲液器的出口角閥，開動機組并抽吸系統(tǒng)低壓側(cè)的冷媒（嚴禁抽至真空狀態(tài)），然后鎖定機組；2)檢測干燥過濾器側(cè)的壓力是否低于2.0kg/c㎡，若是則接冷媒管于該部位排放氣態(tài)冷媒；3）對角松開干燥過濾器端蓋的螺絲（松開前要注意溫差，防止溫差析水帶入系統(tǒng)），排空冷媒后迅速將舊的濾芯換下，擦凈干燥過濾器筒體內(nèi)部，換新濾芯，筒體埠加少許冷凍油加以密封；4）抽真空后補充少許冷媒，打開前面關閉的閥門保養(yǎng)標準：視鏡指示在干燥區(qū)，干燥器前后溫差小于0.5℃。

3、電器組件的保養(yǎng)

檢測工具：萬用表和鉗型電流表   

保養(yǎng)方法：1）檢查并緊固電氣線路上的接線端子，檢查各接觸器觸點的燒灼情況；2）用帆布打磨觸點，去除氧化物，如果灼傷嚴重，建議更換；3）檢查各電磁閥，如四通換向閥電磁閥，機組加、卸載電磁閥，噴液電磁閥，電加熱等動作是否正常，或更換或修復保養(yǎng)標準：觸點干凈，無灼傷氧化物，同步接觸，無交流聲。  地源熱泵機組選型步驟

一、水源熱泵機組選型步驟：

1.了解項目所在地能否打井，或可以打井的情況下了解項目所在地是否有足夠的位置打井。從而確定方案的可行性。

2.確定建筑物所需冷負荷或熱負荷量。

確定方式有兩種情況：

方式一：用戶提供了建筑物冷、熱負荷。

方式二：用戶未提供建筑物冷、熱負荷，又無法提供建筑物維護結(jié)構(gòu)詳細情況時，可以用建筑物冷熱負荷概算方式計算建筑物冷、熱負荷量。

根據(jù)建筑物建筑面積和使用功能，查空調(diào)設計手冊，確定相應的冷、熱負荷概算指標值，估算此建筑物所需冷、熱負荷?？紤]建筑物并不一定在滿負荷下運行，實際計算時可以考慮一定的同時使用系數(shù)。同時使用系數(shù)值視具體情況而定。

冷負荷：Q冷=建筑物建筑面積×冷負荷概算指標值

熱負荷：Q熱=建筑物建筑面積×熱負荷概算指標值

注：考慮同時使用系數(shù)時，在冷熱負荷下乘以同時使用系數(shù)后即可選擇機組。

表-1為部分建筑物冷負荷概算指標。（來自趙榮義主編的《簡明空調(diào)設計手冊》）

3.冷量、熱量確定之后查金萬眾公司樣本，選擇滿足用戶要求的機組型號。

4.機組型號確定之后可以得到相應型號機組名義工況下的制冷量和制熱量。

比較夏季通過冷凝器的水流量和冬季通過蒸發(fā)器的水流量大小，選擇兩者中的大者，即是需要滿足水源熱泵機組正常運行的總水量。取水井的總出水量需大于等于此機組所需的總水量W。

5.確定項目所在地取水井出水量和回灌井回灌量，從而求出所需打井數(shù)量。

根據(jù)項目所在地試驗井出水情況和回灌情況，確定打井數(shù)量n。