太阳能、地能热泵采暖供热系统原理图
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第一章地源热泵技术的概念和工作原理第一节地源热泵技术概念地源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源,并采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移的一种技术。
地源热泵机组工作原理就是在夏季,将建筑物中的热量转移到水源中,由于水源温度低于空气温度,所以可以高效地带走热量。
而冬季,则从水源中提取热量,通过热泵系统提升热量能级后送到建筑物中。
一般地源热泵消耗一份电能量,可得到4倍以上的热量或冷量,离心大型热泵可以达到5左右。
第二节地源热泵中央空调系统的组成及功能地源热泵供暖系统由地源能量采集系统、能量提升系统和能量释放系统三大部分组成。
⑴能量采集系统:通过能量采集系统将水源中所包含的能量(热量和冷量)采集出来,送至地源热泵机组加以利用。
它由水源水井、水源水抽取设备、水源水输送管道、水源水质处理设备和热交换设备构成。
⑵能量提升系统:通过能量提升系统将能量采集系统采集到的不可直接利用的低品位能量,转化成可直接利用的高品位能量。
它由压缩机完成并通过制冷剂封闭环路和各种控制阀门实现其功能。
⑶能量释放系统:通过能量释放系统将能量提升系统提升的能量传递到需要的场合。
它由热交换设备、供暖水循环设备和末端能量释放设备组成。
第三节地源热泵供暖(制冷)系统的工作原理◎冬季采暖工作原理:在供热模式下,高压高温制冷剂气体(R22、R134a等)从压缩机压出后进入冷凝器,同时向经过冷凝器的空调末端循环水中排放热量,末端循环水被加热后形成采暖热源。
而制冷剂冷却成高压液体,然后经热膨胀阀节流膨胀成低压液体进入蒸发器蒸发成低压蒸汽,蒸发过程中吸收水源水中的热量,制冷剂获得热量后变为饱和蒸汽又进入压缩机,压缩成高压气液体,如此循环不断的将水源水当中的热能提取出来形成热源。
地下水(水温在12-14℃左右)被吸收5℃-7℃的热量,降至5-7℃左右回灌地下,水在渗流过程中吸收地下土壤热量,温度又升至12℃,然后经过地下水流流走或再被抽取上来循环使用。
地热能供暖原理地热能供暖主要利用了地下热能的热量,将其转化为室内温暖的空气或热水,从而达到供暖的目的。
地热能供暖能够充分利用地下的热能,不仅绿色环保,而且稳定可靠,是当今供暖市场上备受追捧的一种新型供暖方式。
地热能供暖的原理主要包括如下几个方面:一、地热能的来源地热能是指地球深处的地热资源,即地球内部的热能来源。
地球内部温度高达6000℃,其中地球表层的温度是较为常见的。
深入地下,则会遇到较高温度。
由此可得知,地热能的资源一直都在我们身边,只是很少被人们使用。
二、地热能的获取方式地热能的获取方式主要是地热泵系统。
地热泵是利用地下恒定的温度换取暖的一种技术,通过使用地下恒定的30-100米深度的土壤、地下岩石或地下水温度,来加热或供暖建筑。
具体的工作方式是将地下恒温的热能转换为水或蒸汽,利用地热泵将其压缩加热,然后向房屋内部供暖。
三、地热泵系统的构成地热泵系统主要包括地热换热器、压缩机组、管道、暖气片或地暖,在其工作过程中,首先地热换热器将地下的热能通过地下管道输送到房屋内部,然后经过压缩机组的升温加热处理,最终通过暖气片或地暖散发出去,形成室内温暖的环境。
相对于传统的供暖方式,地热泵系统具有很多优势。
地热能是一种绿色环保的能源,其使用不会产生废气、废水、噪音等污染物。
地热泵系统的供暖效率非常高,它能够让建筑物的供暖成本降低50%-70%。
地热泵系统具有温度稳定性强、使用寿命长、使用成本少等优点。
地热能供暖是一种高效、环保的供暖方式,适用于各种建筑物,不仅充分利用了地下的热能资源,而且具有很高的供暖效果和稳定性。
随着我国能源环保政策的逐渐升温,相信地热能供暖一定会得到更广泛的应用。
现如今,随着城市化进程的不断加速,城市人口增长迅速,使得传统的供暖方式已经不足以满足人们的需求。
而地热能供暖的出现,则为这一问题提供了一个非常好的解决方案。
在地热能供暖系统的安装过程中,需要在房屋的地下进行管道敷设,这需要一定的投资成本和技术支持。
太阳能作为一种清洁能源,愈发被人们重视,充分利用太阳能来满足建筑所消耗的大量能耗,具有较好的社会效益和经济效益。
空气能作为低品位能源,具有方便易得、无任何污染等优点,但存在环境适应性问题。
空气源热泵技术是一种成熟并被广泛使用的空气能利用技术手段,但在低温环境下,空气源热泵系统很难达到高效节能。
太阳能是间歇性的,能量密度低,并且分布不均匀。
将两者有效结合成一种新型加热系统,效率将大幅度提升。
根据空气源热泵和太阳能集热器之间的组合形式可分为两类:一类是直接膨胀式,另一类是非直接膨胀式。
在非直膨式太阳能热泵系统中,太阳能与空气源热泵系统分为3种方式:串联、并联和混联。
一、直接膨胀式耦合功能系统
直接膨胀式耦合供能系统原理是将供能的蒸发器用太阳能集热器代替。
高温高压气态工质从压缩机出来,然后通过冷凝器中释放热量,经过膨胀阀后在太阳能集热蒸发器内吸收热量,进而将热量从室外传递到室内。
这种形式的系统由于受太阳辐射影响比较大,具有不稳定性。
直接膨胀式耦合热泵系统结构如图1所示。
图一 直接膨胀式耦合热泵系统图
太阳能-空气源热泵耦合供暖系统组合形式
空气源热泵的优势,在未来推广上更好发展。
太阳能热泵系统分析太阳能热泵系统是一种新兴的能源转换技术,可以将太阳能和热泵技术相结合,充分利用可再生资源,实现空气调节、热水供应和供暖等多种功能。
本文将对太阳能热泵系统的原理、特点、优缺点以及应用进行分析。
一、原理太阳能热泵系统是以太阳能为能源供应,利用热泵技术将太阳能转化为供暖、空调和热水等热能的一种系统。
其主要由太阳能集热器、蓄热器、热泵、调节设备以及辅助设备等组成。
太阳能集热器通过吸收太阳辐射能将其转换为热能,将其传输到蓄热器中储存。
当需要使用热能时,热泵通过回收热能进行转化,将热能转化为热量并通过调节设备进行传递,最终达到供热、空调和热水的功能。
二、特点1. 节能环保:太阳能热泵系统可以充分利用太阳能等可再生能源,减少对传统化石能源的依赖,从而实现能源的节约和环境的保护。
2. 稳定性强:太阳能热泵系统不受季节、天气、气温等因素的影响,可稳定运行,并可适应不同的气候条件。
3. 储能效果好:系统配备有蓄能器,可以对太阳能进行有效储存,避免能源浪费。
4. 可靠性高:太阳能热泵系统稳定、可靠、安全性能优良,可以长期使用,降低了维修和更换成本。
三、优缺点优点:1. 太阳能热泵系统具有非常可靠的供暖与热水功能。
2. 在不同啤酒节气候条件下,太阳能热泵系统能够提供可靠的供暖、空调和热水服务。
3. 该系统在安装和运行成本上,相较于传统中央供暖和锅炉更加节约。
4. 长期使用成本低,维护费用低廉。
缺点:1. 太阳能热泵在寒冷天气下,性能也会受到影响,使效率下降。
2. 一些高海拔地区无法使用太阳能热泵系统。
3. 对于使用者购买设备和使用方面的普及程度比较低。
四、应用太阳能热泵系统可以应用于小型家庭、酒店、办公楼、公寓等有特殊需求的热水、空调和供暖设施。
比如温泉度假村、菜市场、制药工厂、冷藏仓库等应用,也可以用于夜间照明系统。
结论:太阳能热泵系统可充分利用太阳能等可再生资源,可靠、环保、节能、安装简便并可节约维护成本。
太阳能热泵工作原理太阳能热泵是一种利用太阳能作为能源的环保供暖技术。
它可以将太阳能转化为热能,用于供暖、热水等方面。
太阳能热泵的工作原理非常简单,下面将详细介绍。
一、理论原理太阳能热泵的工作原理基于热力学的基本原理,利用热力学循环原理实现能源转换。
太阳能热泵工作主要分为蒸发、压缩、冷凝和膨胀四个过程。
首先,太阳能热泵中的低温工质(一般是制冷剂)通过蒸发器吸收太阳能散发的热量,从而蒸发变为气体。
这个过程需要从外部环境中吸收热量,达到吸热效果。
接下来,该气体通过压缩机进行压缩,温度和压力随之升高。
这将使气体的焓值提高,以便能够输送到需要供暖的场所。
随后,高温高压的气体进入冷凝器,在冷凝器中通过换热的方式将热量传递给热水,使气体冷却并变为液体。
这个过程释放出的热量可以被利用于供暖、热水等方面。
最后,液体通过膨胀阀进入蒸发器,降低其压力和温度,从而重新开始一个新的循环。
二、组成部分太阳能热泵一般由蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀和循环水系统等组成。
蒸发器是太阳能热泵中的核心组件,用于吸收太阳能的热量。
它通过与外部环境发生热交换,将低温工质蒸发成气体,从而吸收外部热量。
压缩机是太阳能热泵中的另一个重要组件,负责将低温低压的气体压缩成高温高压的气体。
冷凝器是太阳能热泵中的换热器,在这里,高温高压的气体通过与热水进行换热而冷却并凝结成液体。
膨胀阀用于控制工质流动的压力和流量,使其能够再次进入蒸发器继续循环。
循环水系统是太阳能热泵中的另一个重要组成部分,主要用于将热量传送到需要供暖的区域,以实现供暖和热水等需求。
三、工作流程太阳能热泵的工作流程可以简单概括为以下几个步骤:1. 太阳能电池板将太阳能转化为电能,供给太阳能热泵系统使用。
2. 太阳能热泵系统通过循环水系统吸收外界热量,使制冷剂蒸发并吸收热量。
3. 蒸发的制冷剂通过压缩机进行压缩,温度和压力升高。
气体进一步释放热量。
4. 高温高压气体进入冷凝器,通过与循环水系统的热交换,将热量传递给循环水。
太阳能地源热泵的工作原理
太阳能地源热泵是一种利用太阳能和地热能的热泵系统,其工作原理主要包括三个步骤:采集太阳能和地热能,转换为热能,再将热能传递给室内空气或水系统。
首先,太阳能地源热泵通过太阳能集热板或太阳能光伏板采集太阳能,将其转换为热能或电能。
同时,通过地源热泵系统中的地源换热器采集地下的热能,将其转换为热能。
其次,太阳能地源热泵将采集到的热能传递给热泵系统中的蒸发器,通过蒸发器中的制冷剂吸收热量,将低温热量转化为高温热量。
最后,太阳能地源热泵将高温热能传递给室内的空气或水系统,提供供暖或热水。
总体来说,太阳能地源热泵利用可再生能源实现了高效的供暖和热水供应,同时也减少了对传统化石能源的依赖,具有很高的经济和环境效益。
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太阳能热水系统控制及原理一、智能型太阳能、热泵互补热水系统原理说明:注:进水在集热器入口,集热循环水泵出口,集热水箱底部出水供用户使用。
太阳能供水系统原理说明新能源太阳能中央热水器由以下四大部分组成:太阳能集热器:吸收太阳能,将光能转化为热能,使冷水在集热器内被加热;保温水箱:储存热水,可保温3天,内胆为不锈钢,外包8厘米保温层,最外层是铝合金外壳;热泵辅助加热系统:用于阴雨天辅助加热:供热水管道:将经过增压泵加压后的热水引向各用水点,主管道有保温层,未端有回水管。
晴天,当太阳能把集热器内的冷水加热至55C时(该温度可调),冷水管上的电磁阀门自动打开,冷水被自来水压力压入集热器内,集热器内的热水被挤出,然后进入到保温水箱中储存待用,当冷水到达集热器出口处的温度探头时,探头温度底于55r,电磁阀门就立刻关闭,冷水停留在集热器内继续被太阳能加热,2-5分钟后,水温又达到55°C时,电磁阀门再次打开,集热器内的热水又被挤到保温水箱中,按此规律,一次又一次的产生热水进入水箱,水箱内热水逐渐增加,一直增加到水箱水满为止。
水箱水满后,就停止进水,如果还有太阳,为了充分利用太阳能,循环泵会自动启动,把水箱内55 C的热水抽出来,经过太阳能集热器循环加热,使水温进一步升高至60-70 C,当水温达到70C时,就停止循环加热,限制水温不要超过70 C,以免烫伤人,又可防止结水垢(产生水垢的温度条件是水温超过80C)。
热泵加热系统只有在太阳能光照不足时才启动,为最大限度地利用太阳能,减少电能的消耗,我们将设定3个时间段检测保温水箱的水位。
在上午10: 30〜11: 30,如果保温水箱内热水水位还不到40%勺位置,则自动启动热泵加热系统,往保温水箱补充50C的热水,如果水位达到设定值,则热泵系统停止工作。
同样,在中午12: 30〜1: 30,系统自动检测保温水箱70%勺水位,在下午3: 30〜6: 30,系统自动检测保温水箱100%勺水位。
地源热泵和水源热泵地源热泵 (2)定义 (2)概述 (2)冷热源 (2)形式 (2)高效节能 (3)优点 (4)工作原理 (5)组成 (6)系统类型 (7)水源热泵 (8)定义: (8)工作原理: (8)优点: (9)应用 (11)地源热泵定义把地面做低温热源的热泵,即从地面土壤中吸热来取暖的循环设备。
概述地源热泵是一种利用浅层地热资源(也称地能,包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调设备。
地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现由低温位热能向高温位热能转移。
地能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源,即在冬季,把地能中的热量取出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季,把室内的热量取出来,释放到地能中去。
通常地源热泵消耗1kWh的能量,用户可以得到4kWh以上的热量或冷量。
冷热源目前,地源热泵已成功利用地下水、江河湖水、水库水、海水、城市中水、工业尾水、坑道水等各类水资源以及土壤源作为水源热泵的冷热源。
形式开式系统:是直接利用水源进行热量传递的热泵系统。
该系统需配备防砂堵,防结垢、水质净化等装置。
闭式系统:是在深埋于地下的封闭塑料管内,注入防冻液,通过换热器与水或土壤50-150米深处,一组或多组管与热泵机组相连,封闭的塑料管内的防冻液将热能传送给热泵,然后由热泵转化为建筑物所需的暖气和热水。
垂直埋管是地源热泵系统的主要方式,得到各个国家的政府部门大力支持。
2、水平埋管--大地表层在地下2米深处水平放置塑料管,塑料管内注满防冻的液体,并与热泵相连。
水平埋管占地面积大,土方开挖量大,而且地下换热器受地表气候变化的影响。
3、地表水江、河、湖、海的水以及深井水统称地表水。
地源热泵可以从地表水中提取热量或冷量,达到制热或制冷的目的。
利用地表水的热泵系统造价低,运行效率高,但受地理位置(如江河湖海)和国家政策(如取深井水)的限制。
高效节能地源热泵机组利用土壤或水体温度冬季为12-22℃,温度比环境空气温度高,热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高;土壤或水体温度夏季为18-32℃,温度比环境空气温度低,制冷系统冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,机组效率大大提高,可以节约30--40%的供热制冷空调的运行费用,1KW的电能可以得到4KW以上的热量或5KW以上冷量。
地源热泵工作原理图讲解(总3页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除地源热泵工作原理图讲解地源热泵工作原理图讲解今天为大家介绍一下关于地源热泵以及地源热泵工作原理的详细讲解。
地源热泵是一种绿色技术,地源热泵工作原理是利用地热资源将低位能量转化成高位能量从而达到节能的目的,地源热泵能效比一般可以达到5以上,比普通的中央空调要节能40%以上,目前我国也在大力倡导地源热泵中央空调系统,很多专家认为,地源热泵将是中央空调的未来和趋势。
地源热泵为什么如此节能呢,这要从地源热泵工作原理说起,地源热泵主要是利用了地能和水能,和太阳能一样,他们都是免费可再生能源。
下面安徽绿能通过地源热泵原理图为大家详细介绍一下地源热泵工作原理,看看地源热泵是如何节能的。
地源热泵原理简述作为自然现象,正如水由高处流向低处那样,热量也总是从高温流向低温,用著名的热力学第二定律准确表述:“热量不可能自发由低温传递到高温”。
但人们可以创造机器,如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样,采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。
所以地源热泵实质上是一种热量提升装置,它本身消耗一部分能量,把环境介质中贮存的能量加以挖掘,提高温位进行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅为供热量的三分之一或更低,这就是地源热泵节能的原理。
地源热泵原理图地源热泵工作原理地源热泵系统是从常温土壤或地表水(地下水),冬季从地下提取热量,夏季把建筑的热量又存入地下,从而解决冬夏两季采暖和空调的冷热源。
夏季通过机组将房间内的热量转移到地下,对房间进行降温,同时储存热量,以备冬用。
冬季通过热泵将土壤中的热量转移到房间,对房间进行供暖,同时储存冷量,以备夏用,大地土壤提供了一个很好的免费能量存贮源泉,这样就实现了能量的季节转换。
地源热泵原理图冬季地源热泵工作原理冬天热泵中制冷剂正向流动,压缩机排出的高温高压R22气体进入冷凝器向集水器中的水放出热量,相变为高温高压的液体,再经热力膨胀阀节流降压变为低温低压的液体进入蒸发器,从地下循环液中吸取低温热后相变为低温低压的饱和蒸汽后进入压缩机吸气端,由压缩机压缩排出高温高压气体完成一个循环。
太阳能、地能热泵采暖供热系统原理图
发布时间:2008-1-16 阅读次数:1539 文章出处:互联网 责任编辑:佚名
● 采暖供热原理:
如图一所示,热泵主要由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等组成制冷回路,在制冷回路内充注
制冷剂。制冷压缩机通入三相交流电高速旋转,将低温低压制冷剂气体吸入压缩机,经压缩后变成高压高
温气体,该高温高压气体经冷凝器被冷却水冷却,变成中压中温制冷剂液体,制冷剂液体经过膨胀阀节流
减压后送入蒸发器,由于蒸发器连接在压缩机的吸气口上,压缩机不停的吸入蒸发器的制冷剂气体,使得
进入蒸发器的大量制冷剂压力减低,制冷剂进一步大量蒸发。由于蒸发器另一侧与地下水中水泵连接,所
以当地下水大量流过蒸发器时,被蒸发的制冷剂带走大量的地下水中的热量(因为制冷剂蒸发过程,也就
是制冷剂吸热的过程)。地下水中含有大量的地球浅层土壤低温热量,这些低温热量通过地下水媒介被蒸
发器中蒸发的制冷剂吸收提取变成制冷剂热量,被源源不断地吸入制冷压缩机。经压缩机压缩之后,又变
成为80-90℃ 的高温气体,这个高温气体在被冷凝器冷却的过程中,将大量的高温热量传给了冷凝器另一
侧的采暖系统,80-90℃ 高温制冷剂气体被冷却的过程,也可以看作是将这些高温热量传递给冷却系统的
过程,或者说是对采暖系统的加热过程,维持采暖系统水温在50-60℃, 通过风机盘管或暖气片负荷向空
调房间供热。
综上所述,热泵机组是将电能通入压缩机,压缩机将电能变为高速旋转的机械能,机械能又通过压缩
机将机械能变成为热能,压缩机输出的总热能=压缩机电功率+压缩机向地下水吸收的热能,而向井水中吸
取的热能远远大于压缩机的电功率。一般从井水中提取的热能是压缩机电功率产生热能的 4-5倍,所以热
泵机组的能效比=输出热能(kw)/输入电功率 (kw)≈4.5左右。 而电锅炉的能效比=输出热能(kw)/
输入功率(kw)≈0.9~0.98左右,从上面的对比可以看出热泵机组是节能环保设备,与电锅炉相比也同
样是电采暖设备,只不过热泵比电锅炉更节省运行费用,理应得到电力部门大力推广的设备,最终受益的
首先是电力部门,然后是用户,对环保、对电力部门、对全社会都是有很大好处的事。
上述介绍的提取地下水热量的热泵叫做水源热泵或地源热泵,为了进一步提高水源热泵的效率,本公司
又自主研究出太阳能热泵机组,就是用太阳能将地下水进一步加热,使热泵提取的热量更多、更高,使运
行费用更低的创新技术。
太阳能提取是靠太阳能集热器将太阳能转换成热水,经太阳能、地能叠加器将潜水泵抽取的地下水携
带的地能在叠加器中与太阳能叠加后再送入蒸发器,大大增加了蒸发器水侧的温差,使压缩机输出的总热
量加大,提高了热泵机组的能效比,太阳能、地能相结合的热泵系统可使能效比随着太阳能集热面积的增
大,可使热泵的能效比达到6~7左右。换句话讲,蒸发器水侧温差增大之后,将使蒸发器的蒸发温度提高,
进而提高了压缩机的效率,使压缩机制取同等热量时电功率下降,进一步节省了运行费用。以上讲述的是
冬季热泵采暖系统工作原理及原理图。
水源热泵制冷系统原理图(图二)
● 制冷原理:
水源热泵空调系统中有8只转换阀门,利用转换阀门将热泵系统转换成制热系统或制冷系统。
图二是热泵机组制冷时的系统图。与图一相比,冷凝器放热端组成的采暖回路被转换阀门移至蒸发器吸热
端;原蒸发器吸热端组成的地下水换热系统被转换阀门移至冷凝器放热端,制冷剂回路保持原状态不变。
热泵机组制冷时,压缩机将吸热端吸入的低温低压制冷剂气体经压缩后变成高温高压制冷剂气体排入
冷凝器后,被接在冷凝器侧地下水系统冷却变成中温中压制冷剂液体,制冷剂液体通过膨胀阀节流减压后,
进入蒸发器进一步膨胀蒸发吸热,由制冷剂液体蒸发吸热后变成制冷剂气体又被压缩机吸热端吸入,再经
压缩机压缩后,又变成高温高压制冷剂气体排入冷凝器,将蒸发器吸收的风机盘管负荷回路(即空调房间
的热量)源源不断地经冷凝器放热端排入地下水中,空调房间经风机盘管将空气热量转换为制冷水回路的
水中,再经蒸发器水侧换热被蒸发器的制冷剂侧大量蒸发的制冷剂吸走,蒸发吸热的制冷剂液体吸收水中
热量后由液态变成气态被压缩机往复地吸入、压缩、放热完成制冷全过程。
在地下水紧缺和不允许打井地区,可以埋设土壤换热器代替打井完成土壤换热。