热泵机组

地源热泵系统中应用的机组统一称为“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。

 

  水源热泵机组按低位热源类型，分为水环热泵机组、地表水和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）。

 

  1．机组组成

 

  蒸气压缩式水源热泵机组，其基本组成主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀节流阀。

 

  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，从压缩机排出的高位高压制冷剂气体，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。

 

  2．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。

 

  3.机组的主要结构形式

 

  ①风冷水源热泵机组

 

  冷热风型水源热泵机组使用侧的换热设备，是具有送风设备的空气调节盘管机组，也称为水风型水源热泵机组。冷热风型水源热泵机组根据建筑物的负荷需要，分散布置于建筑内的各区域。

 

  冷热风型水源热泵机组的形式很多，按照安装方式分为暗装和明装两种。暗装机组一般吊装在房间的顶棚中，或设置在专用的小型机房内；明装机组通常是直接置于室内窗下或墙角处。

 

  按照机组结构形式分为整体式和分体式两种形式。整体式机组蒸发器、风机、压缩机、冷凝器置于同一箱体中，通常吊装在顶棚中或设置在专用的小型机房内。分体式机组其压缩机部分和送风部分为分隔开的两部分，用户侧的换热设备、风机组成独立的室内机，压缩机和热源侧换热设备置于箱体内组成独立的主机，可安装在走廊或其它地方（如卫生间）。

 

  ②水冷水源热泵机组

 

  冷热水型水源热泵机组使用侧的换热器为制冷剂—水换热器，也叫做水—水型水源机组。机组在夏天提供冷水，在冬天提供热水。整个空调系统还要配上安装于室内的风机盘管，或空气处理机等末端装置，其制冷量为5~3000kW。换热器可以是套管式换热器，板式换热器或壳管式换热器。压缩机可以是转子压缩机、涡旋压缩机、活塞压缩机、螺杆压缩机。

 

  小型的冷热水型水源热泵机组制冷、制热工况通过四通换向阀改变制冷剂流径来实现，大型的冷热水型水源热泵机组则通过水路的切换来完成。

 

  冷热水型水源热泵除了可用于提供空调用冷热水外，还可用于提供生活热水。生活热水出水温度根据使用制冷剂的不同和热回收方式的不同，可以达到45~70℃。此种水源热泵除了可使用常规水源以外，还可以使用城市污水作为水源。