今日科普：地源熱泵系統(tǒng)運行原理

隨著社會大發(fā)展，人們對空調(diào)的要求也越來越高。從電風扇分體式空調(diào)，從分體空調(diào)到中央空調(diào)，我們國家的制冷設(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尚。我們了解地源熱泵工作原理，再看看它是如何實現(xiàn)空調(diào)制冷、采暖和生活熱水三位一體運行的。

地源熱泵

目前國家已經(jīng)出來標準，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，通過由地下埋管組成的地熱換熱器與水循環(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，深度常見的是150米左右。其原理是利用地下150米左右溫度相對穩(wěn)定的特點，相對就是冬暖夏涼。在通過地上的循環(huán)系統(tǒng)進行密閉的介質(zhì)循環(huán)，完成與地下熱量的交換。地源熱泵中央空調(diào)機組依靠消耗少量的電能完成制冷或供熱，從而實現(xiàn)空調(diào)房間和土壤間的換熱，以實現(xiàn)制冷和供暖或生活熱水的需求。

地源熱泵機組可以用來做冬季供暖、夏季制冷、冬夏季的生活熱水（洗澡水），也可說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)機組夏季是把熱交換器埋于地下，通過介質(zhì)（一般是水）在通過PE 管（塑料）組成的封閉循環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)與地下土壤進行冷熱交換。實現(xiàn)地源熱泵機組的工作，達到末端房間的制冷效果。地源熱泵機組在制冷的同時冷凝器會產(chǎn)生熱量，我們用此熱量可以變成免費的生活熱水。另外將多余的熱量轉(zhuǎn)移到地下，不僅對房間進行降溫，同時儲存熱量以備冬用。

地源熱泵過渡季節(jié)提供生活熱水工作原理

在每年的制冷結(jié)束供暖開始前的時間稱為過渡季節(jié)，過渡季節(jié)可以用來單獨制取生活熱水。通過蒸發(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、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)冬季通過埋在地下的封閉管道與地源熱泵機組的蒸發(fā)器之間循環(huán)，可以將土壤中的熱量（夏季儲存的熱量）通過熱泵機組的升溫，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）、風機盤管等設(shè)施進行換熱，并且同時可以提供生活熱水。在此同時也將房間輸出的冷量儲存地下，以備夏季用。此時的大地土壤相當于一個免費能量存貯倉庫，也就實現(xiàn)了能量的季節(jié)轉(zhuǎn)換。

綜上所述，我們認為地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)是目前最先進的、最實用的、性價比最高的中央空調(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，可以為用戶節(jié)省大量的運行費用和維護費用。不過真正的做地源熱泵系統(tǒng)需要一定的經(jīng)驗，專業(yè)性也較強，要有專業(yè)地堪能力和經(jīng)驗才能完成。我們有成熟的經(jīng)驗，例如：可以通過一些設(shè)計變通，實現(xiàn)水蓄冷系統(tǒng)、冰蓄冷系統(tǒng)等等實現(xiàn)最佳的節(jié)能方案等等。