地源热泵系统

热泵机组组成及工作原理

  地源热泵系统中应用的是水源热泵机组,是一种以水作为冷热源侧传热介质的供冷、供热机组。机组包括压缩机、节流装置、低位热源换热器和高位热源换热器。小型机组可以通过制冷剂流径的切换实现冬季供热夏季供冷,大型机组多是通过切换进入机组换热器的水的流径来实现玩冷、供热功能的转换。
  水源热泵机组按低位热源类型,分为水环热泵机组、地表水地下水源热泵机组和地下环路式水源热泵机组(即土壤源热泵机组)。

  基本组成
  蒸气压缩式水源热泵机组,主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀节流阀组成。
  1.压缩机  系统中的高品位能源输入装置,通过压缩机做功,将蒸发器出口的低温低压的制冷剂工质,压缩至冷凝器入口的高温高压的状态。
  2.蒸发器  系统的低位热源换热器,从节流阀出口的两相流体,在蒸发器中吸热,从低位热源中提取热量,蒸发过程使得制冷剂的干度不断增加,最终全部变为气态的低温低压气体。
  3.冷凝器  系统的高位热源换热器,从压缩机排出的高温高压制冷剂气体,在冷凝器中不断向高位热源放出热量,冷凝过程中制冷剂蒸汽温度不断降低,直至饱和,达到饱和气体状态后,继续放热进入两相区。
  4.节流装置  它对循环制冷剂起到节流降压作用,并调节进入蒸发器的制冷剂流量。

  工作原理
  在制热工况下,压缩机排出的高温高压的制冷剂过热蒸气,在冷凝器中与高位热源进行热交换,向外界释放热量,高压的制冷剂液体经过节流装置后,经历一个等焓过程,成为低压两相流体,在蒸发器内,吸收低位热源的热量,成为低压饱和蒸气后,进入压缩机,至此完成一个热泵制热循环。
  热泵制冷循环工作原理,即通过换向阀的切换,使制热工况时的冷凝器在此时变为蒸发器,而制热工况时的蒸发器此时变为冷凝器。通过蒸发器吸收用户侧的热量,通过制冷循环将热量排出至周围环境。