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地源热泵空调系统组成及主要型式

地源热泵空调系统组成及主要型式

(一)地源热泵空调系统组成

地源热泵空调系统一般由三个必需的环路组成,必要时可增加第四个预热生活热水环路。

 1.地热换热器环路

    由高强度塑料管组成的在地下循环的封闭环路,循环介质为水或防冻液。冬季从周围土壤(地

层)吸收热量,夏季向土壤(地层)释放热量,其循环有一台低功率的循环泵来实现。 

 2.制冷剂环路

    即在热泵机组内部的制冷循环,与空气源热泵相比,只是将空气-制冷剂换热器换成水-制冷

剂换热器,其它结构基本相同。

 3.室内环路

    室内环路在建筑物内和热泵机组之间传递热量,传递热量的介质有空气、水或制冷剂等,因而

相应的热泵机组分别应为水—空气热泵机组、水—水热泵机组或水—制冷剂热泵机组。

 4.生活热水环路

    将水从生活热水箱送到冷凝器去进行循环的封闭加热环路,是一个可供选择的环路。对于夏季

工况,该循环可充分利用冷凝器排放的热量,不消耗额外的能量而得到热水供应;在冬季或过渡

季,其耗能也大大低于电热水器。 

供热循环和制冷循环可通过热泵机组的四通换向阀,使制冷剂的流向改变而实现冷热工况的转换,

即内部转换。也可通过互换冷却水和冷冻水的热泵进出口而实现,即外部转换。

 
(二)地源热泵空调系统主要型式

根据地源热泵低温热源介质和热泵供热(冷)介质(承担室内负荷的介质)的组合方式不同,地源

热泵主机可分为:

水-水系统、水-冷剂系统、水-空气系统热泵。与此相应的空调系统型式主要有三种:
    1.水-水系统

水-水系统热泵主机的制冷工况与普通冷水机组的功能相同,即它是空调系统的冷源,为各种空调

系统的末端装置提供冷冻水(二次冷媒)。不同的是它所具有的供热工况-热泵运行方式,能够为

空调系统提供45~550C的热水。在选用该型主机时,应着重注意两点:一是空调系统供热工况或供

暖方式末端装置的选择、设计应与热媒参数相匹配;二是该型主机制冷与供热工况间的转换一般是

通过机外二次冷媒水与地热换热器循环水流道切换实现的。因此水系统的设计应满足这一要求。

2.水-冷剂系统

水-冷剂系统热泵主机与冷、热两用的家用分体式空调的工作原理基本相同。不同的是它利用地热

换热器循环水作为热泵制冷工况的冷却水和供热工况的低温热源。家用分体空调中体积庞大、噪声

污染严重的室外机被两根循环水管所取代。由该型热泵主机组成的空调系统与风机盘管系统基本相

同。只是前者承担室内负荷的是制冷剂,而后者是冷冻(热)水。因此,该型热泵主机的选择、设

计、安装与控制可参照风机盘管系统进行。

3.水-空气系统

水-空气系统热泵主机与全空气系统中空调机组的作用相同。不同的是前者自身具备冷热源,其蒸

发器(或冷凝器)相当于空调机组的表冷器(或加热器)。因此,该型热泵主机的热效率高于水-

水系统热泵主机。在不需要二次冷(热)媒的情况下,宜优先考虑选用这种主机。该机组的选择设

计方法与空调机组的基本相同。应注意的是二者的热媒参数有所不同,在确定加热器(冷凝器)面

积时应区别对待。

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