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地源熱泵主機系統圖 地源熱泵主機工作原理( 二 )

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3.地表水熱泵系統
由潛在水面以下的、多重并聯的塑料管組成的地下水熱交換器取代了土壤熱交換器，它們被連接到建筑物中，并且在北方地區需要進行防凍處理 。利用包括江水、河水、湖水、水庫水以及海水作為熱泵冷熱源 。

地源熱泵主機系統圖 地源熱泵主機工作原理

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4.直接膨脹式
它不象上述系統那樣采用中間介質水來傳遞熱量，而是直接將熱泵的蒸發器直接埋入地下進行換熱，即制冷劑直接進入地下回路進行換熱，由于取消了板式或者套管式式換熱器，換熱效率有所提高，但是由于制冷劑使用量比較大，整體經濟性和安全性不高 。
二、地源熱泵應用方式
地源熱泵的應用方式從應用的建筑物對象可分為家用和商用兩大類 。
1.家用系統
用戶使用自己的熱泵、地源和水路或風管輸送系統進行冷熱供應，多用于小型住宅，別墅等戶式空調 。
地源熱泵主機系統圖 地源熱泵主機工作原理

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2.商用系統
地源熱泵主機系統圖 地源熱泵主機工作原理

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從輸送冷熱量方式可分為集中系統、分散系統和混合系統 。
1）集中系統
熱泵布置在機房內，冷熱量集中通過風道或水路分配系統送到各房間 。
地源熱泵主機系統圖 地源熱泵主機工作原理

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2）分散系統
用水泵，采用水環路方式將水送到各用戶作為冷熱源，用戶單獨使用自己的熱泵機組調節空氣 。一般用于辦公樓、學校、商用建筑等，此系統可將用戶使用的冷熱量完全反映在用電上 。便于計量，適用于目前的獨立熱計量要求 。
地源熱泵主機系統圖 地源熱泵主機工作原理

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3）混合系統
地源熱泵主機系統圖 地源熱泵主機工作原理

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將地源和冷卻塔或加熱鍋爐聯合使用作為冷熱源的系統，混合系統與分散系統非常類似，只是冷熱源系統增加了冷卻塔或鍋爐 。
南方地區，冷負荷大，熱負荷低，夏季適合聯合使用地源和冷卻塔，冬季只使用地源 。北方地區，熱負荷大，冷負荷低，冬季適合聯合使用地源和鍋爐，夏季只使用地源 。這樣可減少地源的容量和尺寸，節省投資 。
分散系統或混合系統實質上是一種水環路熱泵空調系統形式 。
4）水環路熱泵空調系統
它由許多臺水源熱泵空調機組成 。這些機組由一個閉式的循環水管路連在一起，該水管路既作空調工況下的冷源，又作供暖工況下熱泵熱源 。水環路的冷熱源可以是地源，或鍋爐、冷卻塔聯合方式 。
夏季運行：全部或大多數機組為供冷，熱量由水環路排至室外的冷源，如地源或冷卻塔 。
春季/秋季運行：對有內區與周邊區的建筑物，會出現內區需要供冷而周邊區需要供熱，內區的熱量就可被周邊區所利用，即內區空調的排熱與周邊區熱泵供熱所需熱量接衡時，室外的冷熱源可以停運 。這種制冷供熱同時進行，能量在建筑物內部轉移，運行費用最少，節能效果明顯 。
三、地源熱泵機組供冷、供暖運行原理
下圖是地源熱泵機組供冷、供暖運行原理圖 。
地源熱泵主機系統圖 地源熱泵主機工作原理

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夏季：冷凝器一側：（如前地源熱泵空調系統運行原理所講）將從深井取出的低溫水，或者是與深井低溫水（土壤中的含水層）換熱后的冷水直接通過水泵送入冷凝器，如下圖從進水口1進入，低溫水在冷凝器中與高溫高壓的氟里昂進行熱交換，把氟里昂的熱量帶走，降低氟里昂的溫度 。得到熱量后溫度升高的水源從冷凝器出水口1出來回灌至地下（或者再次與地下水換熱，得到低溫冷水） 。完成一次冷卻過程/循環 。
蒸發器一側：用戶端循環水進入蒸發器，如圖從進水口2進入，蒸發器中氟里昂蒸發吸熱，帶走水中的熱量，使循環水溫度降低（按國家標準一般降至7℃），冷凍水經過水泵做功送至用戶端，達到制冷的效果 。
冬季：冷凝器一側：通過外管路切換，用戶端循環水進入冷凝器，如圖從進水口1進入，低溫水（約40℃左右）在冷凝器中與高溫高壓的氟里昂進行熱交換，把氟里昂的熱量帶走，降低氟里昂的溫度 。得到熱量后用戶端管路水溫度升高，熱水（一般在40-60℃之間）再經過水泵做功送至用戶端，給建筑物供暖 。
蒸發器一側：將從深井取出的低溫水，或者是與深井低溫水換熱后的冷水直接通過水泵送入蒸發器，如圖從進水口2進入，蒸發器中氟里昂蒸發吸熱，帶走水中的熱量，使井水溫度降低（一般可以降至7℃），然后從出水口2出來回灌至地下（或者再次與地下水換熱，得到較高溫度的水源） 。完成一次取熱過程/循環 。

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