怎么利用热能制冷

【导读】相信朋友们都了解空调，因为在炎热的夏天，如果没有空调的话，那简直就是一种灾难。因此炎热的夏天，我们大多会选择在家里享受着空调带给我们的畅快。市场上有很多的空调品牌，像tcl、三洋、格力、海尔等等都是我们所熟知的大品牌。那么热泵空调是什么?热泵空调原理是什么?相信很多的朋友们都不是太了解，下面小编就来详细的介绍一下相关的信息。

什么是热泵空调?

我们似乎对于热泵空调并不是那么的熟悉和了解，简单的说这个热泵空调就是采用地表土壤还有水体储藏的太阳能资源当做为一种冷热源。这样的话热泵空调整体不需要燃烧，也没有排烟，更是没有废弃物，当然也没有污染，可以说是清洁环保型的技术。换句话说这个热泵空调其实就是可再生资源重复利用的技术。

　　热泵空调原理是什么?

我们提到了热泵空调的原理，不妨从下面几个方面来说一下:

一、浅层地热能源

首先由于太阳辐射照耀，这个就会让地球变为一个太阳能巨型的“存贮器”，这个时候地壳浅层水体还有岩土体里面就会存储很多的可再生能源，也就是我们所说的浅层地热能，也叫地源。

二、热泵技术

对于这个热泵技术来说，其实就是节能技术。当热泵机组受到电能驱动压缩机的作功的时候，机组里面的工质就会反复的进行蒸发吸热还有冷凝放热这样一系列的物理变化，从而达到了空间上热交换还有传递。

三、地源热泵中央空调系统

对于我们所谈到的热泵空调原理，其实就是以岩土体还有地下水，甚至是地表水当成低温热源。通过水源热泵机组还有地热能交换系统和相应的其他系统的调节，就可以实现相应的效果。

工作原理是这样的：当冬季的时候，相应的热泵机组就会从地源里面吸收相应的热量，然后就会向建筑物提供热量当夏季来临的时候，热泵机组就会从室内空间中吸收相应的热量，然后转移发散到地源里面，这样就可以实现相应的建筑物空调制冷。我们依据地热交换系统相关形式的变化，地源热泵相应的系统就会分为三块，它们是地下水地源热泵系统，另一个是地表水地源热泵系统，还有一个就是地埋管地源热泵系统。

四、水源热泵中央空调系统

对于水源热泵技术来说，能够充分的运用地球表面的相应的浅层水源，就像地下水还有河流甚至湖泊等，从里面吸取相应的热能资源，然后利用热泵原理，达到节约高位能的效果。我们说对于地表的土壤还有水体来说，他可以是太阳能的集热器，从中收集了将近47%的太阳辐射能量，这要比人们每年所运用的能量的500倍还要多，可以说是非常大的动态能量平衡系统，相应的地表土壤还有水体就会进行自然的保持相应的能量接收还有发散，达到一种均衡。

经过上面的简单介绍，相信大家对于热泵空调原理是什么都有了一个大概的了解。简单的说，对于热泵空调来说，它的环保特点，还有节能特点已经深入人心，不少的朋友们都非常的喜欢这样的设备。随着时代的迈进，空调品质将逐渐的提升，这样的新型空调必将代替老式的空调而成为市场的主流。

现在就因科技发达，制造出许多科技物，如：日常生活用品、电脑、……….等。但，每件东西都必须用到’’能源’’，但，大家都只顾著享受，并不顾虑后果如何。不管是什麼东西、物品，都是有限的，更何况是能源，能源消耗的总是最快，我们就必须要节约使用。

节约的方法有很多，最重要的是，看你有没有心要去做了，但，只有你自己节约的要死，别人就在一旁享受。这也起不了很大的作用。所以最好能’’烧接’’(台)多一点人，这样，效果就会比较好了。

好了，那我就透露点绝技吧！节约能源 大招，如下：

1. 在一般，如果不是很热，可以尽量少开电扇，还有，如果你是一位小胖的话，多流点汗，可以充分的达到减肥的效果喔！

2. 在吹冷气的时候，最好就连电扇都一起照著吹，好像比较省能源的样子。^_^

3. 把通常比较少用电器物插头，拔起来，可以减少电源的负担。

如何节约能源

现在的社会新闻常常报导许多天灾、人祸。例如：台风来袭时、许多人就会开始担心家园会被吹毁。也有人会被偷东西、被别人抢劫….等。这都是因为能源的关系。

为甚么呢？答案是因为人类过量的利用地球上的能源。因为人类大量的运用石油，用石油代替煤炭当做现代交通工具的动力来源。人类也运用石油当作机器的动力来源，在运用机器制造大量的塑料，而人类又把塑料用火燃烧，因此二氧化碳就愈来愈多，臭氧层的破洞就愈来愈大。太阳的辐射就愈来愈强。地球就开始产生温室效应，最后人类绝种。

也因为现在的石油愈来愈少了，油价开始调涨，所有的商品也跟着调涨。包刮蔬菜、水果，所有东西开始贵的时候，就会有因为没钱没工作，为了舔饱自己与家人的肚子，而去偷、去抢。

所以，我们要节约能源。「能源」是人人都不可获缺的，没有了能源，人类有许多事情都无法达成。节约能源是人人有责的，我们能源用太多，就会造成许多伤害。用太少也不好。我们就像一株植物，需要阳光和水分。吸收太多的水分时，就会烂掉。吸收太少或晒太多阳光的话就会枯死。所以，我们要好好善用能源。

地源热泵系统制冷供暖运行原理

工作原理：

地源热泵系统是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有地源热泵机组而构成的封闭环路的空调系统。一定深度以下的地下土壤温度会全年恒定在13℃-20℃之间。利用地球所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的供暖制冷空调系统，地下常温土壤或地下水温度相对稳定的特性。

地源热泵系统制冷供暖运行原理

制冷原理：

当机组在制冷模式时，就从土壤/水中提取冷量，通过压缩机和热交换器把大地的热量集中，并入室内，同时将室内的热量排放到土壤/水中，达到空调的目的，实现热量转换，将热量转移至地下，对室内进行输送冷气，同时储备热量，以供冬天采暖。

采暖原理：

在寒冷冬季，地源热泵系统同样是把埋在地下的热交换器通过封闭的管道，通过压缩机对冷媒做功，并用换向阀将冷媒流动方向换向。对冷凝器内冷媒的蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，将土壤中的热量转移到室内来，对室内进行供暖，同时储备冷量，供夏天制冷。这样就实现了季节性的能量转换。

地源热泵系统制冷供暖运行原理

地源热泵所需要的能量均来自土壤，属于可再生能源，夏天制冷、冬天供暖以及提供生活热水。确认制热循环管道阀门均已关闭，打开制冷循环管道阀门。1、开、停机顺序①地源热泵机组

要保证空调主机启动后能正常运行，必须保证：

冷凝器中的水应循环流动，否则会因冷凝温度及对应的冷凝压力过高，使冷水机组高压保护器件动作而停车，甚至导致故障。

注意：1.观察冷凝器进出口压力差，大于0.4mpa时，要清洗过滤器。蒸发器中冷水应循环流动，否则会因冷水温度偏低，导致冷水温度保护器件动作而停车，或因蒸发温度及对应的蒸发压力过低，使地源热泵机组的低压保护器件动作而停车，甚至导致蒸发器中冷水结冰而损坏设备。

注意：1.观察蒸发器进出口压力差，大于0.4mpa时，要清洗过滤器。

因此，地源热泵机组的开机顺序为：（必须严格遵守）

地源侧水泵开三分钟后冷热水泵开再三分钟后地源热泵机组开

地源热泵机组的停机顺序为：（必须严格遵守）

地源热泵机组停三分钟后冷热水泵停三分钟后地源侧水泵停注意：①停机时，地源热泵机组应在下班前至少半小时关停，冷热水泵下班后再关停，有利于节省能源，同时避免故障停机，保护机组。

②运行制冷循环前，应确认制热循环管道阀门已全部关闭。2、地源热泵机组的操作①开机前的准备工作

1）确认机组和控制器的电源已接通且已持续8小时以上。2）确认地源侧水泵、冷热水泵均已开启。3）确认末端风机盘管机组均已通电开启。②启动

1）按下机组键盘上的ON/OFF（开/关）。2）机组将作一次自检，几秒钟后，压缩机启动。

3）一旦机组启动，所有的操作均为自动的。机组根据冷负荷（冷冻水供回水温度）的变化，能量自动调节，自动启停。

③正常运行

1）机组正常运行，控制器将监控油压、电机电流和系统的其它参数，一旦出现任何问题，控制系统将自动采取相应的措施，保护机组，并将故障信息显示在机组屏幕上。（详情请参阅安装、操作和维护手册）

2）在每24小时的运行周期内，应有专人以固定的时间间隔永久性记录机组运行工况。

④停机

1）只要再按下机组键盘上的ON/OFF（开/关），就可以使机组停机。2）为了防止出现破坏，即使在机组停机时，也不要切断机组的电源。3、水泵的操作

①地源侧水泵、冷热水泵均为独立控制，开机前应确认电源正常，无反相，无缺相。

②水泵开启前应确认管路中的阀门均已打开。③水泵必须按顺序启停（手动操作开关按钮）。

④地源侧水泵进出水压力保持在0.2/0.55Mpa。冷热水泵进出水压力保持在0.2/0.6Mpa.。

⑤当循环水泵进出水压力低于上述压力范围时，开启相应补水阀门后，开启补水泵补水，达到压力。

二冬季制热循环操作规程：

确认制冷循环管道阀门均已关闭，打开制热循环管道阀门。1、开、停机顺序①地源热泵机组

要保证空调主机启动后能正常运行，必须保证：

冷凝器中的水应循环流动，否则会因冷凝温度及对应的冷凝压力过高，使冷水机组高压保护器件动作而停车，甚至导致故障。

注意：1.观察冷凝器进出口压力差，大于0.4mpa时，要清洗过滤器。蒸发器中冷水应循环流动，否则会因冷水温度偏低，导致冷水温度保护器件动作而停车，或因蒸发温度及对应的蒸发压力过低，使地源热泵机组的低压保护器件动作而停车，甚至导致蒸发器中冷水结冰而损坏设备。

注意：1.观察蒸发器进出口压力差，大于0.4mpa时，要清洗过滤器。因此，地源热泵机组的开机顺序为：（必须严格遵守）

地源侧水泵开三分钟后冷热水泵开三分钟后地源热泵机组开

地源热泵机组的停机顺序为：（必须严格遵守）

地源热泵机组停三分钟后冷热水泵停三分钟后地源侧水泵停注意：①停机时，地源热泵机组应在下班前至少半小时关停，冷水泵下班后再关停，有利于节省能源，同时避免故障停机，保护机组。

②运行制热循环前，应确认制冷循环管道阀门已全部关闭。2、地源热泵机组的操作①开机前的准备工作

1）确认机组和控制器的电源已接通且已持续12小时以上。2）确认地源侧水泵、冷热水泵均已开启。3）确认末端风机盘管机组均已通电开启。②启动。

1）按下机组键盘上的ON/OFF（开/关）。2）机组将作一次自检，几秒钟后，压缩机启动。3）一旦机组启动，所有的操作均为自动的。机组根据冷负荷（冷冻水供回水温度）的变化，能量自动调节，自动启停。

③正常运行

1）机组正常运行，控制器将监控油压、电机电流和系统的其它参数，一旦出现任何问题，控制系统将自动采取相应的措施，保护机组，并将故障信息显示在机组屏幕上。（详情请参阅安装、操作和维护手册）

2）在每24小时的运行周期内，应有专人以固定的时间间隔永久性记录机组运行工况。

④停机

1）只要再按下机组键盘上的ON/OFF（开/关），就可以使机组停机。2）为了防止出现破坏，即使在机组停机时，也不要切断机组的电源。3、水泵的操作

①地源侧水泵、冷热水泵均为独立控制，开机前应确认电源正常，无反相，无缺相。

②水泵开启前应确认管路中的阀门均已打开。③水泵必须按顺序启停（手动操作开关按钮）。

④地源侧水泵进出水压力保持在0.2/0.55Mpa。冷热水泵进出水压力保持在0.2/0.6Mpa.。

⑤当循环水泵进出水压力低于上述压力范围时，开启相应补水阀门后，开启补水泵补水，达到压力。

一、绿色环保，土--气/水型地源热泵系统在冬季供暖时，不需要锅炉，无废气、废渣、废水的排放，可大幅度地降低温室气体的排放，能够保护环境，是一种理想的绿色技术。

二、分户计费，实现机组独立计费，分户计表，方便业主对整个系统的管理。

三、使用寿命长，家用空调设计寿命8年，燃气锅炉为10年土--气型地源热泵机组为50年，水循环和风管系统60年以上，地耦管路系统为70年，它比所有各种空调系统和采暖设备的寿命都要长。

四、节省建筑空间控制设备简单，土--气/水型地源热泵系统采用将地源热泵机组分散安装于各处所(居室、会所、办公室等)的方式，中央控制仅需选择水路控制，除去了一般中央空调集中控制所有参量的复杂环节，从而降低控制成本。在各分散安装单元(居室、会所、办公室)可根据用户要求设不同的体积很小的终端控制器，实现从最简单(起停、供暖、制冷三档)到复杂的可编程智能控制方式。

五、系统可靠性强，每台机组可独立供冷或供热，个别机组故障不影响整个系统的运行。机组的运行工况稳定，几乎不受环境温度变化的影响，即使在寒冷的冬季制热量也不会衰减，更无结霜除霜之虑。

六、同时供暖制冷，土--气/水型地源热泵系统可做到同时有的房间或区域制冷，有的房间或区域供暖，这对大型商业建筑尤其重要。采用传统中央空调系统只有使用造价极其昂贵的四管空调系统才能做到，而土--气型地源热泵不需增加任何设备便可做到。

七、维护费用低廉，土—气/水型地源热泵系统不带有室外安装的设备，不设冷却塔、屋顶风机，没有室外设备安装维护费用。压缩机工作稳定，不会出现传统设备中制冷剂压力过高或过低的现象。其维护费用大大低于传统中央空调。

八、远程中央控制智能化，远程控制智能化软件可以利用中央计算机控制整个系统，能够随人流变化而自动调整地热泵制冷或供暖，实现节能最大化，运行费用最小化。还可设置显示和打印设备，可存储、分析各种采暖、制冷、维修等经济及技术数据，促进系统运行最优化。

九、应用灵活、安全可靠，灵活性强，可用于新建工程、扩建和改建工程，可逐步分期施工，热泵机组可灵活地安置在任何地方，节约空间。无储煤、储油罐等卫生及安全隐患。

地源热泵的缺点

相比于传统的制冷采暖方式地源热泵的优点很明显，但是作为一种技术含量高、系统复杂的新兴设备，地源热泵在目前的应用中也存在一定的缺憾。

1、地源热泵的初投资比较高。一套小型的家用地源热泵系统初投资在十几万以上，大型商用的地源热泵的造价就更高一些，虽然后期使用费用低，但是一次性要拿出十几万的钱进行初期投入，还是让很多普通家庭望而却步，目前来看，家用地源热泵的安装大多集中在别墅用户。

2、地源热泵系统复杂，安装难度大。地源热泵对设计、施工、施工现场管理要求都比很高，需要有专业的技术人员参与其中。目前来看，虽然全国做暖通的公司很多，但是真正拥有专业地源热泵安装施工技术的公司并不多。

通过风机抽风，机内产生负压，空气穿过湿帘,同时水泵把水输送到湿帘上的布水管，水均匀地湿润整个湿帘的接触面，而且湿帘的特殊角度使水流向空气进风的一侧，吸收空气中大量的热量，使通过湿帘的空气降温，同时得到过滤使送出的风变得凉爽、湿润且清新。而未蒸发的水落回底盘,形成水路循环。底盘上设有水位感应器，当水位降落到设定水位时，自动打开进水阀补充水源，当水位达到预定高度，将自动关闭进水阀。成本相对较低廉，一般只占中央空调投资成本的50%,耗电量也有中央空调的12.5%.

水冷空调又被称为水空调、环保空调、工业冷风机，使用地下水做为循环，地下15米左右的水温通常是18度左右，夏天里用水泵把水抽上来，经过室内的风机盘管来达到制冷目的，回水经管道流回地下。其实水冷空调制冷原理和大型水冷中央空调有许多共通之处。

节能型环保水冷空调是由表面积很大的特种纸质波纹蜂窝状湿帘、高效节能风机、水循环系统、浮球阀补水装置、机壳及电器元件等组成。其降运用风机运行时冷风机腔内产生负压，使机外空气流进多孔湿润的湿帘表面进入腔内，湿帘上的水在绝热状态下蒸发，带走大量潜热，迫使过帘空气的干球温度降至接近于机外空气的湿球温度，即冷风机出口的干球温度比室外干球温度低5～12℃（干热地区可达15℃）空气愈干热，其温差愈大，降温效果越好。

水冷式空调主要用于大型的中央空调机组，冷却水可以经过冷却塔风机散热后反复使用，是比较环保的。主要用在大型的写字楼、商场、对环境温湿度要求较高的企业等。由于空气始终是从室外引进室内，所以能保持室内空气的新鲜；同时由于该机利用蒸发降温原理。因此，不但能改善降温效果，而且还能净化空气，让室内的空气保持最佳质量。

利用循环水泵不间断地把水箱内的水抽出，并通过布水系统均匀地喷淋在蒸发过滤层上，室外热空气通过蒸发换热器（湿帘网）与水充分进行热量交换，因水蒸发吸热而降温的清凉，洁净的空气邮低噪音风机加压送入室内，其降温幅度可以达到低于外界5～10摄氏度的降温效果。

另外，浅层地下水具有冬暖夏凉四季恒温特点，接近于当地全年大气平均温度，几乎不受大气温度和地球内部温度影响。地球内部温度很高，正常情况下打井深度每增加100米水温升高2.5℃左右,温度梯度越大说明地热资源距离地面越近，越具有地热开采价值。为了获得较低水温，水井不宜太浅也不宜太深，实践证明地下5至30米深度水温最凉。30米以内的浅层地下水能够保持低温恒温特点的原因在于热量总是向上蒸腾，冷气总是向下沉淀，来自太阳和来自地球内部的热量能向大气释放。天然冷气地温空调经过一个夏季运行吸收的室内热量全部被回灌井周围土壤吸收，经过一个冬季又能恢复到原始地温，地温能源是可再生的天然能源。

参考资料：http://hi.baidu.com/shkrl2013/item/ea02f9bb65ba0943254b0988