水源熱泵與地源熱泵的區(qū)別(含打井)
一、 定義上的區(qū)別: 地源熱泵和水源熱泵在概念上來講主要是針對系統(tǒng)所說的,也就是地源熱泵系統(tǒng)和水源熱泵系統(tǒng),而不是針對主機(jī),有很多人在這方面有誤解,換句話說地源熱泵主機(jī)和水源熱泵主機(jī)是一樣的主機(jī)。
而我們通常所說的地源熱泵或者水源熱泵就是指主機(jī)源水側(cè)水源的來源。
如果是地源熱泵的話,那么他的水源來源于地下埋管的閉式環(huán)路,源水側(cè)的水通過地下埋管與地下進(jìn)行熱交換,而不發(fā)生物質(zhì)交換,這就是我們通常所說的地源熱泵,歐美的表示方法為geothermal-heatpump。
水源熱泵區(qū)別于地源熱泵的就是源水側(cè)水源直接取自地下水或者江水或者海水等,它是一種開式的型式,水被直接拿來取熱或排熱并按要求排放回原取水點,只是利用了自然界水中的能量,這樣的形式就稱為水源熱泵了。
二、 簡理解單的區(qū)別:
1:地源熱泵是室外打孔,占地面積比水源熱泵要大
2:水源熱泵是室外打水井,但現(xiàn)在政府對打井審批比較復(fù)雜(水源熱泵是需要打井的,通常都需要水務(wù)局批準(zhǔn)。),而地源熱泵國家不需要相關(guān)的審批手續(xù)
3:地源熱泵比水源熱泵室外部分投資要高
所有的淺層低溫能熱泵都統(tǒng)稱為:地源熱泵 地源熱泵分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。
你所說的地源熱泵應(yīng)該是指土壤源的。
“地源”和“水源”的區(qū)別主要是介質(zhì)不同,設(shè)計和施工方法也不同。
土壤源熱泵也是閉式系統(tǒng)的一種,主要是在建筑物周圍的地下鋪設(shè)地耦管,封閉的管內(nèi)流動介質(zhì)與建筑物內(nèi)部完成熱交換。
水源熱泵是開式系統(tǒng)的一種,地下水或地表水經(jīng)過換熱器提取熱量。
地源熱泵用地埋管收集土壤中的熱量 水源熱泵用地下水收集水體中的熱量
兩者原理類似,實際設(shè)計溫度,
載冷劑和閥部件有一定區(qū)別,因為地下水溫度較高,可直接作為載冷劑。而地埋管出水溫度較低,經(jīng)常有可能低于零度,所以常采用乙二醇溶液作為載冷劑,乙二醇濃度視Z低出水溫度而定。
原理一樣,取熱源的方式不同。
水源熱泵是打井直接取地下水進(jìn)行換熱或換冷;
地源熱泵是在地下埋設(shè)很多管道,
然后再在管道內(nèi)注滿水或者防凍液作為換
四、 簡單的圖對比:
五、 地源熱泵的優(yōu)點:
地源熱泵中央空調(diào)的工作原理,是充分利用了地表下土壤及水資源具有恒溫和償量大的特點,為空調(diào)機(jī)組創(chuàng)造了一個極佳的工作條件,在制冷過程中,機(jī)組將空調(diào)空間的熱量置換出來,并帶入地下被土壤或水源所吸收,制熱時機(jī)組將地下土壤中的熱能轉(zhuǎn)換出來帶入所需采暖的空間;由于地下土壤焓量大及選定溫度適宜,所以機(jī)組的工作效率大為提高;其COP(能效比)值在采暖時達(dá)3.8以上,而在制冷時,則高達(dá)5.2以上,與普通中央空調(diào)相比,其節(jié)能達(dá)30%-50%,從而達(dá)到了高效節(jié)能的效果;機(jī)組在工作過程中噪音小、不耗水、不產(chǎn)生任何廢棄及污染物,環(huán)保效果顯著;機(jī)組安裝簡便,占地小免去了室外冷卻塔,使維修量極小,投資成本大為降低,是當(dāng)今Z為經(jīng)濟(jì)的空調(diào)技術(shù)。
水源空調(diào)用地表水就可以,如湖泊、江河等均可
六、水源熱泵與地源熱泵打井的區(qū)別:
地下水源地源熱泵和地埋管地源熱泵的打井設(shè)計規(guī)則:
地源:井口間隔4米以上,采用DN32管地埋,管型U,材質(zhì)PE,井深
60~180米,井口直徑160~200毫米。
水源:間隔15米以上,采用大徑單管,材質(zhì)PE,井深60~150米,井口400毫米。根據(jù)地質(zhì)條件不同每口取水井配2~15口回灌井。
地質(zhì)特點可以從相關(guān)部門索取,也可以先打一口研究井。
比如:若制冷量為1200KW: 地
源熱泵:需要180口,100m深的地埋井,采用DN32,PE,雙U管。
水源熱泵: 需要3口,60~150m(根據(jù)地下水位,國家規(guī)定不允許超過150m)供水井,每口供水井需要3~15口回灌井(根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造決定)。
六、 打井需要注意的問題:
Z好是通過打?qū)嶒灳鰺犴憫?yīng)實驗,通過專業(yè)的軟件計算后得出更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)
1.根據(jù)所打試驗井所做的水文地質(zhì)勘察報告和水資源論證報告中的內(nèi)容,出水量(與含水層厚度有關(guān),井口大小也稍有影響),回灌能力等;
2.根據(jù)所要采暖或制冷的面積,計算冷熱負(fù)荷,確定水源熱泵機(jī)組型號及數(shù)量和需水量;
3.考慮井位所在地理位置,以及氣候影響。(比如附近有河壩,雨季長短都有影響)先根據(jù)負(fù)荷算排熱量,吸熱量。在做熱響應(yīng)測試,如無條件做測試,可以按照經(jīng)驗估算~埋管分單U、雙U、套管等形式,一般都是定制產(chǎn)品,工地上現(xiàn)做的不多,也不經(jīng)濟(jì),所以沒有井底連接的問題。 4、要是做地源熱泵的話 得坐地質(zhì)勘探,了解地下土壤溫度,一般做地源熱泵的成本造價要比水源熱泵成本高很多,用水源熱泵的話得看你那工程地下水每口井出水能達(dá)到多少噸每小時,但是用水源熱泵的話得考慮回灌問題,水源熱泵回灌問題是水源熱泵良好運(yùn)行的前提,用備用井的話是考慮回灌的問題
假如每口井出水200噸每小時
但是回灌壓力大不能能200噸水都能回灌回去一般都得分2口井或者3口井分流回灌
水源熱泵的運(yùn)行取水的同時,也同時回灌地源熱泵閉式系統(tǒng)不會影響水,水就在地埋管里流通,不到外面的;土層的話就目前好像沒有說有什么大的影響;弊端有啊,造價昂貴,
七、 其它考慮:
如果綠化面積或停車場面積比較大,可以考慮地源,因為地源需要較大的面積做地埋管。反之,考慮水源熱泵。還有就是地源打井部分的費用要大大高于水源,而且有的地質(zhì)條件不太適合做地源熱泵,打井難度太大。
八、 泵的區(qū)別:
不管水源還是地源:一般兩套泵,一套給機(jī)組提供冷熱負(fù)荷的供水泵,一套用來給末端供水的空調(diào)泵地源熱泵主要用管道離心泵 ,根據(jù)水溫選擇泵! 立式離心泵又叫做管道泵,一般土壤源熱泵用這種的,地下水源熱泵用潛水泵
地源熱泵是個空調(diào)系統(tǒng),包括冷熱源和末端部分機(jī)房部分,末端和常規(guī)空調(diào)一樣機(jī)房部分包括主機(jī),水泵,分集水器,地埋管,檢修井,或許如果冷熱不平衡的話,要采用冷卻塔,或者板換。
安裝就按照施工圖和施工規(guī)范,地埋部分有專業(yè)的打井公司的,橫埋管豎埋管都可以做。
大型的項目還是小型別墅類的,這兩種類型的在機(jī)房部分是有差別的。
A/目前市面上的地源熱泵主機(jī)按壓縮機(jī)分類,主要是由兩種類型的,
一種是渦旋壓縮機(jī)的全封閉式機(jī)組,
另一種是螺桿式壓縮機(jī)的半封閉式機(jī)組。該兩種的主機(jī)設(shè)備的安裝有所不同。
1)渦旋式地源熱泵主機(jī)是內(nèi)置四通換向閥門的,其蒸發(fā)器和冷凝器在制冷和制熱的情況下會自動切換,所以主機(jī)水側(cè)的管路不需要做管路切換,直接按照標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)載側(cè)和源水側(cè)接管就可以了,當(dāng)然,所有空調(diào)的水側(cè)都需要水泵(空調(diào)泵)。
2)螺桿式地源熱泵主機(jī)是沒有內(nèi)置四通換向閥門的,所以主機(jī)的冷凍水側(cè)
必須要做好水路切換,主機(jī)制冷和制熱的情況下,其蒸發(fā)器和冷凝器的作用互換,夏季時蒸發(fā)器是接負(fù)載側(cè)的,而冬季時冷凝器是接負(fù)載側(cè)的。
B/設(shè)計這塊不由你做,但地源熱泵的室外埋管部分的設(shè)計非常重要,如果你有圖紙,按圖施工就是了。地埋管施工外包就可以了。但一定要控制好,因為現(xiàn)在很多打井隊都是糊弄事的,做完走人,等你運(yùn)行起來發(fā)現(xiàn)問題就晚了。
有幾個注意事項,可供參考:
1)管材到場一定要做好保壓,并封住兩頭,避免雜質(zhì)進(jìn)入,因為地埋管系統(tǒng)一旦做好,就很難清理了,時間長了會降低地埋管換熱效率;
2)下管時一定要帶壓下管,一方面是為了使管子方便下放,另一方面為了防止管子做好后上浮;
3)橫埋的連接管一定要埋在距地面至少1.5米深(1.5-2m)以下,否則將來地埋管的熱損失極大,而且如果將來上面的地上有重物等,容易壓壞管子。
C/機(jī)房內(nèi)的配置其實都是水系統(tǒng)的配置,主要零配件有負(fù)載側(cè)水泵、源水側(cè)水泵、壓力表、溫度計、流量開關(guān)、Y型過濾器、定壓罐或膨脹水箱、軟接、無縫鋼管及相應(yīng)的管件、PE管及相應(yīng)的管件、電子水處理儀、自動排氣閥、集分水器、電控柜等。
其實地源熱泵安裝除了室外部分,都可以按照水冷系統(tǒng)來做,。
九、 地源熱泵打井?dāng)?shù)量的確定:
1、打井的數(shù)量與地質(zhì)條件有很大的關(guān)系,粗細(xì)紗,黃土層,或卵石層、基巖層打孔的深度都不一樣的,
2、與所配的地源熱泵機(jī)組的制熱量有關(guān)系,比如:制熱量是100KW,每延米的換熱量是45W
3、上述兩個條件就能算出打井的數(shù)量來
十、地埋管:
地源熱泵埋管共分兩種,一種水平地埋,一種為垂直埋管:
規(guī)范規(guī)定:水平連接管的深度應(yīng)在凍土層以下0.6m,且距地面不宜小于1.5m。
水平地埋管普遍使用在單相運(yùn)行狀態(tài)的空調(diào)系統(tǒng)中,一般的設(shè)計埋管深度在2~4米之間,在只用于采暖時,土壤在整個冬天處于放熱狀態(tài),溝的深度一定要深,管間距要大。
規(guī)范規(guī)定:豎直地埋管換熱器埋管深度宜大于20m,鉆孔孔徑不宜小于0.11m,鉆孔間距應(yīng)滿足換熱需要,間距宜為3~6m。
垂直埋管換熱器通常采用的是U型方式,按其埋管深度可分為淺層(< 30 m),中層(30~100 m)和深層(>100 m)3種。埋管深,地下巖土溫度比較穩(wěn)定,鉆孔占地面積較少,但相應(yīng)會帶來鉆孔、鉆孔設(shè)備的經(jīng)費和高承壓埋管的造價提高。
熱介質(zhì),通過管道內(nèi)的介質(zhì)循環(huán)吸收地下的熱量或冷量。
三、 其它區(qū)別: 地源熱泵是地下閉式系統(tǒng),水源是熱泵是地下開區(qū)系統(tǒng),
水源受到政府限制,
還有地下水源是否長期穩(wěn)定的影響。地源則相對穩(wěn)定的多。聯(lián)系是,它們都是相同的制冷(熱)原理,只是所用的媒介不一樣 地源熱泵包括土壤源熱泵和水源熱泵、水源熱泵包括地表水和地下水源熱泵
簡單的說地源熱泵是提取地下土壤源的溫度,水源熱泵是提取地下水的溫度,再通過組機(jī)等來達(dá)到供暖或制冷,地源熱泵要比小源熱泵貴很多,所以一般只要一個地區(qū)地下水豐富的話就會采用水源熱泵