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地源热泵工作原理及分类（二）引言概述:地源热泵（Ground Source Heat Pump，简称GSHP）以地下储存的热能为能源，通过热泵工作原理将地下的低温热能转化为供暖、制冷和热水的高温热能。
本文将详细介绍地源热泵的工作原理及其分类。
正文:一、GSHP的工作原理1. 蒸发器：蒸发器是地源热泵的核心部件之一，通过与地下热能接触，将地下热能转化为低温热能。
2. 压缩机：压缩机的作用是将低温、低压的蒸汽压缩成高温、高压的蒸汽，提高热能的温度。
3. 冷凝器：冷凝器用来冷凝压缩机输出的高温、高压蒸汽，在这个过程中释放出热能，供给室内供热或热水系统使用。
4. 膨胀阀：膨胀阀用来控制制冷剂的流量和压力，使冷凝器中的制冷剂能够膨胀成低温、低压的状态。
5. 回路：地源热泵通过冷却剂的循环运行，形成一个闭合的回路系统，将热能从地下传递到室内供热系统。
二、地源热泵的分类1. 水源热泵：通过地下水为热能源，可分为开放式和闭合式两种系统。
- 开放式系统：直接利用地下水进行循环，对水源要求较高，适用于地下水丰富的地区。
- 闭合式系统：通过水泵循环地下水进行换热，适用于地下水资源稀缺的地区。
2. 土壤源热泵：通过与土壤接触来获取热能，适用于没有地下水资源的地区。
- 竖直土壤源热泵：通过埋设在土壤中的竖直地源换热器进行热能交换。
- 水平土壤源热泵：通过水平埋设的地源换热器进行热能交换。
3. 岩石源热泵：利用岩石蓄热能力较大的特点，通过与岩石接触来获取热能。
- 垂直岩石源热泵：通过在岩石中打孔，将地源换热器垂直埋入岩石中进行热能交换。
- 水平岩石源热泵：通过在岩石下挖掘水平沟槽，将地源换热器水平埋入岩石中进行热能交换。
4. 海洋源热泵：通过与海洋水接触来获取热能，可分为开放式和闭合式两种系统。
- 开放式系统：直接利用海洋水进行循环，适用于近海地区。
- 闭合式系统：通过水泵循环海洋水进行换热，适用于远离海岸线的地区。
5. 湖泊源热泵：通过与湖泊水接触来获取热能，适用于湖泊丰富的地区。
四种冷源空调系统的运行费用比较摘要：本文以乌鲁木齐的一项商业建筑物为工程实例，在确定室外气侯条件、室内设计标准、冷热负荷与湿负荷特点等情况下，结合当地的能源（如煤、电、气等）和水价格，除对常规典型的电制冷空调系统方案1、直燃型溴化锂制冷空调系统方案2的全部耗电量、耗气量、耗水量进行冬、夏季全年设计计算分析外，还对地热水源热泵空调系统方案3、蒸发冷却天然冷源空调系统方案4进行了计算分析，从而客观地给出在乌鲁木齐各种空调系统在设计工况下的运行费用。
关键词：电制冷溴化锂制冷直燃机蒸发冷却空调水源热泵乌鲁木齐地区室外气候特点是：1、夏季空调系统运行时间不长（最热月平均温度23.5℃）、冷负荷相对不是很大，室外空气干燥（最热月14时平均室外相对湿度31%），每天昼夜温差较大，没有新风冷负荷(室外计算湿球温度TWS=18.5℃)；2、冬季属严寒地区，空调系统运行时间长（设计计算用采暖期天数177天），热负荷较大,尤其是新风负荷较大（冬季空调室外计算温度-27℃）。
因此，乌鲁木齐地区的空调系统设计选用就应特别关注冬季经济使用情况。
由于各地气侯特点、能源特性及其价格、空调制冷系统自身特性的不同等，不同冷源空调系统在不同地方使用，它们的运行费用是不一样。
相对于某地一个确切的工程，可以有多种系统选择，但是只有经过具体计算、比较、分析才能为此工程选出最恰当的系统。
这是许多用户最为关心的，是一个工程好坏的关健。
1 、设计条件与依据 1．1、乌鲁木齐某商业建筑物：面积10000.0m2，商场内共有人员4500.0人（0.45人/ m2 ）。
1．2、乌鲁木齐夏室外空调空气参数：（1）、夏季：干球温度34.1℃，湿球温度18.5℃，含湿量：8.4g/kg，室外空气焓值56kj/kg.；（2）、冬季：干球温度-27℃, 相对湿度80%，室外空气焓值-26.6kj/kg。
1．3、室内空气状态参数：（1）、夏季：tn=25℃,ф=55%,in=56.6kj/kg；（2）、冬季：tn=22℃,ф=40%,in=40.8kj/kg。
地源热泵的工作原理
地源热泵是一种利用地下热能进行空调供暖的设备，其工作原理可以分为三个主要步骤：
1. 地热吸收（地下换热器）：地源热泵首先通过埋设在地下的换热器吸收地下的热能。
换热器通常由地下埋置的水平或垂直管道组成，通过这些管道循环流动的介质（通常是含有抗冻剂的水或其他热传导介质）与地下的土壤或地下水进行热交换。
在地下换热器的作用下，地热能被吸收并传递给地源热泵系统。
2. 低温能量转化（蒸发器）：吸收到的地热能进入地源热泵系统后，会经过一个称为蒸发器的部件。
在蒸发器中，地热能使得介质中的低温制冷剂（通常是液态制冷剂）蒸发为气体。
这个过程中，热能被转移到制冷剂中，从而使制冷剂从低温态升温。
同时，这个蒸发过程也使得蒸发器内的空气或水得以冷却。
3. 高温能量传递（压缩机和冷凝器）：在蒸发器中蒸发的制冷剂会被地源热泵中的压缩机吸入，并通过压缩机的作用，将制冷剂的压力和温度提高。
随后，高温高压的制冷剂进入冷凝器，通过与空气或水接触换热，将热能传递给室内或外部空间。
在这个过程中，制冷剂会由气态变为液态，释放出的热能会被供暖系统吸收，从而实现室内加热。
通过以上的循环过程，地源热泵能够将地下的地热能转化成室内供暖所需的高温热能。
它具有高效节能、环保、稳定可靠的特点，成为一种受欢迎的取暖方式。
蒸发冷却冷⽔系统经济性分析（上）蒸发冷却冷⽔系统蒸发冷却技术是⼀种利⽤⽔分蒸发制取冷量的⾼效冷却⽅式，减少了对电能的消耗。
因此，在数据中⼼空调系统中利⽤⾃然冷却⽅案时，同时采⽤蒸发冷却技术对室外冷源进⾏进⼀步的降温加湿处理（对冷风进⾏处理时，可能会具有加湿作⽤）的蒸发冷却冷⽔系统，将会显著提⾼空调设备和系统的能效⽐，同时延长⾃然冷源的利⽤时间。
蒸发冷却技术可延长全年⾃然冷却的时间，与⼀般常规机械制冷相⽐，在炎热⼲燥地区可节能70 ～ 80%，在炎热潮湿地区可节能10 ～ 20%，在中湿度地区可节能40% 左右，从⽽⼤⼤降低空调制冷能耗。
当然，蒸发冷却冷⽔系统的节能性、经济性很⼤程度上取决于供回⽔温度的要求，若搭配⾼效空调末端的使⽤，⼤幅提⾼供⽔温度，那么即可⼤幅延长⾃然冷却的使⽤时长，以使空调系统更加节能。
根据我国在运⾏的蒸发冷却冷⽔系统的能耗统计，并结合相关理论计算，蒸发冷却冷⽔系统相对传统模式来说，PUE ⼤幅降低，同时，蒸发冷却冷⽔系统的耗⽔量只相当于常规⽔冷系统的30 ～ 50%。
初投资和运⾏费⽤分析1）初投资分析根据市场调查统计分析，根据项⽬规模等不同，考虑到市场价格波动，蒸发冷却空调系统初投资和传统压缩机空调系统投资差异不⼤（价格因素随市场变化），但蒸发冷却空调系统引发的电⽓投资⼀般很⼤程度低于传统压缩机空调系统引发的电⽓投资，同时蒸发冷却空调系统节能效果明显、运维便利且费⽤⼩。
根据数据中⼼规模⼤⼩及地区（主要是⽓象条件的差异）不同和选⽤的补充制冷⽅式不同，蒸发冷却冷⽔系统初投资也不同。
2）运⾏费⽤分析以下就新疆某数据中⼼实际项⽬案例对数据中⼼蒸发冷却冷⽔系统与传统空调系统进⾏初投资及运⾏费⽤的⽐较分析。
该数据中⼼建筑总⾯积为10738 ㎡，地上5 层，建筑⾼度为23.3m，蒸发冷却冷⽔空调系统负担其中2 层的通信机房和传输机房、4 层的IDC 机房制冷，总需冷量为2767kW，制冷需求分析如表13-1 所⽰。
地源热泵原理制冷的的原理地源热泵（Ground Source Heat Pump，GSHP）是一种利用地热能进行制冷的设备，它的工作原理是通过地下的地热能来实现制冷效果。
地源热泵制冷的原理主要包括四个步骤：地地热能吸收、膨胀阀调节、蒸发制冷和冷凝排热。
首先，地源热泵通过地下的地热能吸收来进行制冷。
地下温度相对较稳定，通常在10C到25C之间。
热泵通过地下热交换器，将地下的地热能传递到热泵系统中。
地热能被吸收后，热泵系统会将其送至换热器。
接下来，膨胀阀调节是地源热泵制冷的重要步骤之一。
在换热器中，高温的地热能经过膨胀阀，压力减小，温度也随之降低。
通过这个过程，地热能转变为低温的低压气体。
随后，蒸发制冷过程开始。
低温的低压气体流经蒸发器，与室内空气进行热交换。
由于低温气体的特性，它会吸收室内空气的热量，并将室内空气温度降低。
这个过程类似于冰箱的制冷原理。
最后，热泵系统中的低温气体流经冷凝器，这是最后一步的制冷过程。
在冷凝器中，高温的中央空调系统的冷却介质（如水或空气）与低温气体进行热交换。
这样，热量从低温气体传递到冷却介质，使得低温气体温度进一步升高。
冷却介质也因此得到加热。
除了以上四个步骤，地源热泵制冷还需要回收系统中的废热。
在制冷过程中，废热会通过回收装置进行回收利用，再经过热泵系统的循环利用。
总结来说，地源热泵制冷的原理是通过地下的地热能，经过吸收、膨胀阀调节、蒸发制冷和冷凝排热等步骤的循环过程，将地热能转化为制冷效果。
这种利用地热能进行制冷的方式，不仅能够节省能源，降低能源消耗，同时也对环境友好。
地源热泵中央空调系统与传统制冷(热)方式的对比分析寨艳萍t范患君z(1．河南公明工程管理有限公司，河南许昌461000；2．河南省省直机关房地产服务中心，河南郑州450003)，7’晶囊】’随着社会的发展和教术经济的不断进步。
?国多个省市得到了广泛的应用。
氛巨键词】地源热泵；起源；对比，．，，，．应用科技冬天取瑗和夏天制冷由最早的单台空调器发爰为中央空调系蠢j i；蔷毫彖囊泵系统娃‘A地源热泵是利用浅层地能进行供热制冷的新型能源利用技术，是热泵的—种，热泵是利用卡诸循环和逆卡诺循环原理转移冷量和热量的设备捌唬尉榴髓常是指能转移地下土壤中j；}l羞藏者冷量到所需要的地方通常热泵都是用来做为空调制冷或者采暖用的．地源热泵还利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力，冬季地源把热量从地下土壤中转移到建筑物内，夏季再把地下的冷量转移到建筑物内，—个年度形成—个冷熟循环。
‘地源热泵‘的概念，最早于1912年由瑞士的专家提出，而该技术的提出始于英、美两国。
1946年美国在俄勒冈州的波兰特市中心区建成第—懒热泵系统。
但是这种能源的利用方式没有引起当时社会各界的广泛注意，无论是在技术、理论E都没有太大的发展。
20世纪50年代，欧洲开始了研究地源热泵的第一次高潮，但由于当时的能源价格低，这种系统并不经济，因而未得到推广。
直到20世纪70年代初世界上出现了第一次能源危机，它才开始受到重视，许多公司开始了地源热泵的研究、生产j髓舅装。
这一时期，欧洲建立了很多水平埋管式蝴热泵，主要用于冬季供暖。
虽然欧洲是世界上发展地源热泵最成熟的地区，但是它也曾因为热泵专家不懂安装技术，安装工^又不避热泵原理等因素，致使地源热泵的发展走了一段弯路。
随着科技的进步，关于能源消耗和环境污染的法俸制订越来越严格，地源热泵的发展迎来了它的另一次高潮。
欧洲国家以瑞士、瑞典和奥地利等国家为代表，大力推广地源热泵供暖和制冷技术。
上世纪80年代后期，地源热泵技术已终趋于成熟，更多的科学家致力--T地T系统的研究，努力提高热吸收和热传导效率，同时越来越重视环境的影响问题。
水源热泵与其他空调系统的比较一、几种空调方式运行原理及特点1、溴化锂吸收式冷热水机组溴化锂吸收式冷热水机组是以溴化锂为吸收剂，以水为制冷剂，通过水在低压下蒸发吸热而进行制冷的。
常见的溴化锂吸收式制冷机有：单效、双效和直燃式三种。
单效溴化锂吸收式制冷机的主要部件有发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器以及热交换器、屏蔽泵等。
双效吸收式制冷机有高压和低压两个发生器，其他则基本上和单效溴化锂吸收式制冷机组一样。
直燃式冷热水机组实际上是双效吸收式制冷机的另一种形式，其高压发生器的热源不是用高压蒸汽而是用燃气直接燃烧加热，高压发生器实际上是一个火管锅炉，用燃气直接加热溴化锂稀溶液，而产生的冷剂蒸汽作为低压发生器的热源用。
溴化锂吸收式冷热水机组特点：(1)制冷剂为水，而水是在高真空的情况下蒸发，其真空度是靠溴化锂溶液不断吸收蒸发的水分而保持的。
(2)冷水温度必须高于零度，为了运行的安全，冷水出口温度不宜低于3～5℃。
发生器通过加热溴化锂稀溶液，使该溶液得到浓缩后又回到吸收器使用，故溴化锂吸收式制冷必须具备热源。
一般宜用在有廉价的燃料、热源和废热的场合。
(3)冷却水用量比压缩式制冷机大。
(4)除冷剂和溶液循环泵外，基本上无运转部件，所以运行平稳，振动和噪声小。
(5)设备体积大，耗用金属多，故设备价格偏高，设备的工艺要求极严，维护保养要求较高。
(6)溴化锂溶液对于金属，特别是黑色金属，在接触空气的情况下具有强烈的腐蚀性，故一定要保证设备的良好密封性能，并对腐蚀问题给予特别的重视，一般在溴化锂溶液中添加铬酸锂和氢氧化锂作为缓蚀剂。
(7)溴化锂吸收式空调主机寿命较短，约为10年。
(8)溴化锂吸收式空调系统需设空调机房，且其面积较大；冷却塔占用屋面面积，油罐占地。
(9)有水资源消耗，约为冷却水循环水量的2%～5%。
(10)驱动能源为油或气，有燃烧污染，有一定噪音。
2、空气源热泵(风冷热泵)机组空气源热泵也就是利用空气作冷热源的热泵，在供热工况下将室外空气作为低温热源，从室外空气中吸收热量，经热泵提高温度送入室内供暖。
暖通空调系统分类
暖通空调系统是指通过各种方式和设备，使室内的温度、湿度、洁净度和通风等条件得到控制和改善的综合性系统。
根据使用的能源类型、传热介质和传热方式的不同，暖通空调系统可以分为几种不同的分类。
1. 风冷式空调系统
风冷式空调系统是一种以空气为传热介质，通过换热器将空气冷却或加热后送到室内，从而控制室内温度和湿度的系统。
风冷式空调系统有分体式、中央空调式和商用空调式等多种类型。
2. 水冷式空调系统
水冷式空调系统是一种以水为传热介质，通过换热器将水冷却或加热后送到室内，从而控制室内温度和湿度的系统。
水冷式空调系统常用于大型商业建筑和办公楼等场所。
3. 蒸汽式空调系统
蒸汽式空调系统是一种以蒸汽为传热介质，通过换热器将蒸汽冷却或加热后送到室内，从而控制室内温度和湿度的系统。
蒸汽式空调系统主要应用于大型工业生产场所和中央供热系统。
4. 吸收式空调系统
吸收式空调系统是一种利用热力化学反应来实现冷却的系统。
通过利用蒸发冷却原理，在吸收剂和水之间反复循环，从而实现冷却的效果。
吸收式空调系统常用于区域供冷和制冷负荷大的场所。
5. 地源热泵空调系统
地源热泵空调系统是一种利用地下热能来实现制热和制冷的系统。
通过地下水或土壤中的热能，来提供制热和制冷所需的热能。
地源热泵空调系统具有节能、环保的特点，逐渐被广泛应用于商业建筑和住宅小区等场所。
以上是暖通空调系统的一些分类，不同类型的系统各有优缺点，根据实际需要和场所特点选择合适的系统，可以提高室内舒适度，降低能耗，达到节能减排的目的。
