地源熱泵原理簡介

熱泵能有效利用空氣、水體和土壤中蘊藏的低溫位熱能。地源熱泵(GSHP, Ground Source Heat Pump)系統是21世紀能源利用的最優方式之一。國家規范GB50366-2005《地源熱泵系統工程技術規范》對地源熱泵的具體定義為:以巖土體、地下水或地表水為低溫熱源,由水源熱泵機組、地熱能交換系統、建筑物內系統組成的空調系統。根據地熱能交換系統形式的不同,地源熱泵系統分為地埋管地源熱泵系統、地下水地源熱泵系統和地表水地源熱泵系統。

根據工程的實際情況,湖北或武漢地區采用了國內外應用較廣的垂直地埋管地源熱泵系統。

地源熱泵的工作原理

“熱泵”這一術語是借鑒“水泵”一詞得來。在自然環境中,水往低處流動,熱向低溫位傳遞。而地表土壤是一個所含能量極其巨大的蓄能體,在土壤中因吸收太陽能以及其他形式的能量交換而儲存了大量的低品位能源??梢酝ㄟ^“熱泵”對土壤中所含能量進行品位提升,滿足制冷供熱等建筑物環境控制要求。

水泵是將水從低處用泵送到高處利用。而熱泵可將低溫位熱能“泵送”(交換傳遞)到高溫位提供利用。其工作原理是,由電能驅動壓縮機,使工質(如R22)循環運動反復發生物理相變過程,分別在蒸發器中氣化吸熱、在冷凝器中液化放熱,使熱量不斷得到交換傳遞,并通過閥門切換使機組實現制熱(或制冷)功能。在此過程中,熱泵的壓縮機需要一定量的高位電能驅動,其蒸發器吸收的是低位熱能,但熱泵輸出的熱量是可利用的高位熱能,在數量上是其所消耗的高位熱能和所吸收低位熱能的總和。

總之,地源熱泵是利用泵的原理,把能量從一個地方轉移到另外一個我們有需求的地方,轉移的能量可以在下個工作周期再利用,這樣就起到了綠色可持續的作用,這也是地源熱泵的優勢所在。