地热能利用的热泵技术.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,地热能利用,的,热泵技术,本节主要内容,一、热泵,热泵？工作原理？组成？分类？,二、水源热泵系统,三、地源热泵系统,水源热泵？系统组成？工作模式？,地源热泵？系统组成？工作模式？,四、地源热泵特点及发展,热泵？,水泵！,把水由低处提升到高处。,把热量从低温处抽到高温处。,一、热泵,消耗一定的高品位的能源，把能量从低温物体传递到高温物体的设备。,特点：,提升了能量的品质！,一、热泵,热泵用途,1）家庭、商业建筑的供暖,2）回收工业废热,3、热泵组成及工作原理（蒸汽压缩式热泵系统）,气态循环工质被压缩升温，并把工质输送到冷凝器。,循环工质再冷凝器中释放热量。（等温放热）,液态循环工质吸热蒸发。（等温吸热）,对循环工质进行节流降压（膨胀降温）,热泵,3、热泵分类,（1）空气源热泵,利用空气作为冷热源的热泵,特点：,运行条件恶劣，稳定性差，存在结霜问，效率低下。,利用水（地表水、地下水等）作为冷热源的热泵,特点：,水热容量大，全年温度稳定，传热性能好，制冷和供热效率高于空气源热泵。,空调？,根据热源种类来分：,（2）水源热泵,（3）土壤源热泵,利用土壤为冷热源的热泵,二、水,源热泵系统,1、系统组成,2、工作原理,通过消耗少量的电能驱动压缩机，经过热交换设备，,在冬季时，从水源中“提取”热能，送到建筑物中采暖。,二、水,源热泵系统,2、工作原理,通过消耗少量的电能驱动压缩机，经过热交换设备，,在夏季时，将建筑物中的热量“提取”出来，释放到水体中。,取,水,井,回,灌,井,提取井水的低品位热,电能使之高品位热能,节约能量，环保无污染,不使用冷水塔，不消耗冷却水，节省占地面积,基本原理,二、水,源热泵系统,能量采集系统,能量提升系统（热泵）,能量释放系统,夏季运行，制冷,冬季运行，供热,水源热泵,在整个采暖和制冷过程中，,只向水源中吸热或者排热，并不消耗水量也不污染水,。因此是一种可持续发展性强的绿色环保空调产品！,三、地源热泵系统,1、什么是地源热泵？,它是以地源能（土壤、地下水、地表水、低温地热水和尾水）作为冷热源，同时提供冬季采暖、夏季空调和生活热水的系统。,三、地源热泵系统,2、主要组成：,室外地能换热系统,地源热泵,室内采暖和空调系统,水循环,水或空气循环,3、室外地源换热系统,土壤埋盘管,地下水系统,地表水系统,热,冷,冷,热,热,热,冷,地源热泵技术示意,基本原理,热,冷,冷,热,热,热,冷,地源热泵技术示意,基本原理,热,冷,冷,热,热,热,冷,地源热泵技术示意,基本原理,夏季,温 暖,冷,温暖,温暖,冷,冬季,温暖,温暖,温暖,地源热泵技术示意,基本原理,取,水,井,回,灌,井,原理示意,提取井水的低品位热,利用电能聚变为高品位热能,节约能量，环保无污染,不使用冷水塔不消耗冷却水，节省占地面积,基本原理,温 暖,寒 冷,温 暖,取,水,井,回,灌,井,水源热泵技术示意,基本原理,地源热泵,在整个采暖和制冷过程中，,只向土壤中吸热或者排热，并不消耗水量也不污染水，也不会影响地面沉降,。因此是一种可持续发展性强的绿色环保空调产品！,四、地源热泵与锅炉（电、燃料）供暖比较,电能1kw,地源热泵,提升34kW,释放45kW,电能1kw,释放0.9kW,燃料能1kw,释放0.70.8kW,电锅炉,燃煤锅炉,节能显著！,四、地源热泵特点,1、属清洁于可再生能源技术,地源热泵是利用了,地球表面浅层地热资源,（通常小于400米）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层的地热资源是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。,地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。,2、属经济有效的节能技术,地能或者地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源,，这种特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%，因此要节能和节省运行费用40%左右。,另外，地能温度相对稳定，使热泵机组运行更可靠、稳定。,3、环境效益显著,地源热泵的,污染物排放,，与空气源热泵相比，相当于,减少,40%,以上，与电供暖相比，相当于,减少,70以上。,地源热泵在运行中只是从土壤或水中吸热和排热，,没有任何污染，没有燃烧，没有排烟，也没有飞舞，不需要堆放燃料废物的场地,4、一机多用，应用广泛,地源热泵,可供暖、空调还可供生活热水，一机多用，,一套地源热泵系统可以代替原来的锅炉和空调两套系统。,地源热泵,的应用受到地区、国家政策、和燃料价格的影响。若采用地下水的利用方式，会受到当地地下水资源的制约。,Oklahoma 州议会大厦(1992),钻井78m 370=28860m，热泵数量 460台（1/3-30 ton），总负荷843 ton分两期，总造价 4,370,000,五、地源热泵国内外发展近况,1）1912年，第一台热泵机组在瑞士诞生，它以河水为低温热源，向市政厅供热，输出热水温度达到60摄氏度,2）1973年，能源危机推动热泵的发展,3）目前，欧洲的热泵理论和技术均已高度发达。,如美国，截至1985年，全国共有热泵14000台，而1997年就安装了45000台，到目前为止，已安装了400000台，而且每年以10%的速度稳步增长。,在欧洲，在家用的供热装置中，地源热泵所占比例，瑞士为96%，奥地利为38%，丹麦为27%,4）我国地源热泵事业近几年起步，发展势头良好。高校和企业合作联合开发，已建成数个示范工程。,美国总统布什在德克萨斯州的宅邸,美国总统布什宅邸中的地源热泵装置,