两种地源热泵的供冷、供热原理

  地下水热泵和地埋管热泵的供冷、供热原理基本相近，但也有所不同，现做如下分析。

 

  地下水热泵的供冷、供热工作原理

 

  地下水热泵需打出深度为80～600m的深井（井深依各地地层结构而异），开采出温 度大约为13℃～30℃的井水，井水夏季做为热泵机组冷凝器的冷却水，而冬季则做为热泵机组蒸发器的热源水。为防止地面沉降还须有回灌井。一般在抽水井抽水的同时，还需将用过的井水回灌到另外1～2口与抽水井同含水层的回灌井的地层中去。 夏季供冷时，蒸发器产生7℃左右的冷水，供给空调末端设备。在末端设备中吸收热 量，水温升至12℃左右再进入蒸发器。而水温为13℃～30℃的地下井水作为冷却水，在冷凝器中吸收热量使水温升高约5℃左右以后回灌到地下，水在渗流过程中又降至13℃～30℃，地下水热泵和地埋管热泵的供冷、供热原理基本相近，但也有所不同，现做如下分析。

 

  地下水热泵的供冷、供热工作原理

 

  地下水热泵需打出深度为80～600m的深井（井深依各地地层结构而异），开采出温 度大约为13℃～30℃的井水，井水夏季做为热泵机组冷凝器的冷却水，而冬季则做为热泵机组蒸发器的热源水。为防止地面沉降还须有回灌井。一般在抽水井抽水的同时，还需将用过的井水回灌到另外1～2口与抽水井同含水层的回灌井的地层中去。 夏季供冷时，蒸发器产生7℃左右的冷水，供给空调末端设备。在末端设备中吸收热 量，水温升至12℃左右再进入蒸发器。而水温为13℃～30℃的地下井水作为冷却水，在冷凝器中吸收热量使水温升高约5℃左右以后回灌到地下，水在渗流过程中又降至13℃～30℃，冬季供热时，热泵机组中的冷凝器管口与空调末端设备相接，而蒸发器的管口与井 水水源系统相接。冬季运行时，用户端的空调循环水，由于吸收了冷凝器的排热而升温，其温度可达45℃～60℃。另外，在水源水系统中水温为13℃～30℃的地下井水由于在蒸发器中失去热量，使水温降低约5℃左右再回灌到地下，水在渗流过程中吸收地下岩土热量，温度又升至13℃～30℃，然后再被抽取上来循环使用。如图5所示。

 

  地埋管热泵的供冷、供热工作原理

 

  地埋管热泵与地下水热泵不同的是，须在许多间距为5～8m，深度约为100m～300m 左右的井孔中埋入双U∮32mm的PE管（竖直埋管式），井深最好为100米左右。PE管与机房中的设备相连接，而将水注水PE管系统。运行时水系统为闭路循环，只依靠PE管换热器及管中的循环水与地层岩土的热交换实行夏供冷、冬供热。其运行模式与地下水热泵相近。即夏季供冷时，地源水做为热泵机组的冷却水进出冷凝器，把冷凝热带回地下的PE管换热器中的循环水，使之与岩土进行热交换。与此同时要使热泵机组的蒸发器产出约7℃的冷水达到夏季供冷的效果。而冬季供热时，地源水则做为热泵机组的热源水进出蒸发器，由于放出热量而降低了温度的地源水又回到地下PE管换热器中，并使之与岩土进行热交换。与此同时热泵机组的冷凝器会产出45℃～60℃的热水进行供热。