地源熱泵的原理？地源熱泵原理地源熱泵系統(tǒng)冬季從地下提取常溫土壤或地表水(地下水)中的熱量，夏季將建筑物的熱量儲存在地下，從而解決了冬夏季供暖和空調(diào)的冷熱源。夏季，室內(nèi)的熱量由機(jī)組傳遞到地面，使室內(nèi)降溫

地源熱泵的原理？

地源熱泵原理

地源熱泵系統(tǒng)冬季從地下提取常溫土壤或地表水(地下水)中的熱量，夏季將建筑物的熱量儲存在地下，從而解決了冬夏季供暖和空調(diào)的冷熱源。夏季，室內(nèi)的熱量由機(jī)組傳遞到地面，使室內(nèi)降溫。同時為冬天儲備熱量。冬天土壤中的熱量通過熱量傳遞到室內(nèi)。加熱房間并儲存冷能以備夏季使用。

地源熱泵是什么？

基本概念和原則

地源熱泵是水源熱泵的一種形式，利用水和地能(地下水、土壤或地表水)進(jìn)行冷熱交換作為水源熱泵的冷熱源。冬季將地能中的熱量“取出”用于室內(nèi)供暖，此時地能就是“熱源”；夏季將室內(nèi)熱量取出，釋放到地下水、土壤或地表水。這時，地面能量就是一個“冷源”。地源熱泵供暖空調(diào)系統(tǒng)主要分為室外地能換熱系統(tǒng)、水源熱泵機(jī)組和室內(nèi)供暖空調(diào)末端系統(tǒng)三部分。其中，水源熱泵主要有兩種形式：水-水型或水-空氣型。這三個系統(tǒng)之間的傳熱依賴于水或空氣換熱介質(zhì)。水源熱泵與地能之間的換熱介質(zhì)是水，與建筑的采暖空調(diào)末端的換熱介質(zhì)可以是水，也可以是空氣。

1.制冷條件

在制冷狀態(tài)下，地源熱泵機(jī)組中的壓縮機(jī)對制冷劑做功，使其經(jīng)歷汽液轉(zhuǎn)換的循環(huán)。室內(nèi)空氣循環(huán)攜帶的熱量通過制冷劑/空氣換熱器中制冷劑的蒸發(fā)被吸收為制冷劑，在制冷劑循環(huán)的同時，制冷劑攜帶的熱量通過制冷劑/水換熱器中制冷劑的冷凝被水循環(huán)吸收，最終通過水循環(huán)傳遞給土壤。在室內(nèi)熱量不斷向地下傳遞的過程中，房間通過制冷劑-空氣換熱器以13-7的冷空氣形式被冷卻。

2.加熱條件

在制熱狀態(tài)下，地源熱泵機(jī)組中的壓縮機(jī)對制冷劑做功，通過水路切換來切換水流方向。地下水或土壤的熱量通過地下水路循環(huán)吸收，水路循環(huán)的熱量通過制冷劑/水換熱器中制冷劑的蒸發(fā)吸收為制冷劑。制冷劑循環(huán)的同時，制冷劑攜帶的熱量通過制冷劑/水熱交換器中制冷劑的冷凝被空氣循環(huán)吸收。在地下熱量不斷傳遞到室內(nèi)的過程中，室內(nèi)以熱水的形式被加熱到35-50。

3.應(yīng)用

地源熱泵(GSHP)是一種以地表能量(包括土壤、地下水和地表水)為熱源，通過輸入少量高品位能量(如電能)將低品位熱能轉(zhuǎn)化為高品位熱能的熱泵空調(diào)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的空調(diào)和供暖系統(tǒng)相比，它具有可再生利用、運(yùn)行費(fèi)用低、占地面積小、節(jié)約水資源、有利于環(huán)境保護(hù)等特點。

眾所周知，南方夏季冷負(fù)荷大于熱負(fù)荷/北方夏季冷負(fù)荷小于熱負(fù)荷。

如果采用淺層地源熱泵系統(tǒng)

換句話說，全年輸送到土壤中的熱量大于冷/全年輸送到土壤中的熱量小于冷。

幾年后會導(dǎo)致地面溫度上升/下降嗎？

，該地區(qū)系統(tǒng)無法使用，或者使用效果降低，即地?zé)釂栴}不均勻。顯然存在不平衡，但沒有足夠的數(shù)據(jù)和模型來證明。埋管平衡問題一直是個棘手的問題。目前不存在因不平衡導(dǎo)致系統(tǒng)無法運(yùn)行的情況。如果想在理論上更有說服力，就需要建筑的年動荷載和使用荷載率明細(xì)表。目前源碼界對這個問題還沒有定論。不同的人有不同的看法，不同的人有不同的看法。

對于冬季冷夏炎熱地區(qū)：冷負(fù)荷大于熱負(fù)荷，且考慮到壓縮機(jī)的功率，制冷時排出的熱量大于制熱時吸收的熱量。T

:先計算夏季和冬季的散熱量(冷負(fù)荷)和吸熱量(熱負(fù)荷)。如果它們大致平衡，就沒有必要采取其他措施。

1.如果夏天散熱大于冬天吸熱，那么就要減少散熱。熱回收可用于回收部分冷凝熱。如果仍未達(dá)到平衡，則添加冷卻塔，直到兩者達(dá)到平衡。

2.相反，如果冬季吸熱大于夏季，那么冬季吸熱就會減少，可以用鍋爐分擔(dān)一部分負(fù)荷，達(dá)到兩者的平衡。目前大家都在用夏季輔助放熱，冬季輔助集熱的方法來平衡，但沒有確切的方法或方案。

3.先為建筑建一個模型(建?？梢杂肧KetchUp，legacyOpenStudio，DesignBuilder)，計算年累計負(fù)荷。得到土壤的吸熱和放熱負(fù)荷。然后用EnergyPlus軟件J進(jìn)行負(fù)荷模擬，看看在最合理的管數(shù)下是否達(dá)到平衡。

當(dāng)前解決的技術(shù)措施

主要有三種：

1.對于需要生活熱水的項目，采用熱回收(全熱、余熱均可)技術(shù)，將排出的部分熱量轉(zhuǎn)化為熱水，即分擔(dān)部分埋地管道的負(fù)擔(dān)，還可以使用免費(fèi)熱水，一舉兩得。還可以緩解夏季散熱大于冬季吸熱的問題；緩解程度與熱量回收有關(guān)；

2.地埋管系統(tǒng)按冬季供暖負(fù)荷設(shè)計；如果不能平衡，熱量排出過多，夏季只能通過增加單臺冷卻機(jī)組和不需要生活熱水的項目，將冷卻塔增加到較少的部分。實現(xiàn)制冷量的補(bǔ)充。目前工程上使用輔助冷熱源的項目，大多是埋管面積不足或者為了節(jié)省初投資。

3.地埋管系統(tǒng)是按夏季制冷量設(shè)計的，冬季吸熱過多。通過增加輔助散熱措施，如東北寒冷地區(qū)，制熱時間長于制冷時間，冬季吸熱大于夏季排熱?？梢允褂幂o助熱源，如鍋爐。增加地下熱量補(bǔ)充量來平衡。而北方集中供熱系統(tǒng)較多，很少使用輔助熱源進(jìn)行熱量平衡。

嚴(yán)格來說，這三種措施都是從技術(shù)層面考慮的，但從初期投資的角度來看，第三種方案并不合適；可以說，如何在經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性之間找到最佳平衡點，還是值得進(jìn)一步探討和研究的。

地源熱泵是什么？

地源熱泵利用水和地能(地下水、土壤或地表水)進(jìn)行冷熱交換，作為地源熱泵的冷熱源。冬季從地能中“取”熱，供給室內(nèi)供暖。這時，地面能量就是“熱源”；夏季將室內(nèi)熱量取出，釋放到地下水、土壤或地表水。這時，地面能量就是一個“冷源”。

還是很繞？

簡單來說，地下水冬暖夏涼。冬天它從中提取熱量給房間供暖，夏天也從中提取“冷能”給房間降溫。

當(dāng)然，除了地下水，地源熱泵還可以利用地下水、江河湖泊、水庫水、海水、城市再生水、工業(yè)尾水、隧道水等水資源，以及土壤作為地源熱泵的冷熱源。