地源热泵系统是以岩土、地下水或地表水为低温热源,由水源热泵机组、地热能交换系统和建筑系统组成的空调系统。根据地热能交换形式的不同,将地源热泵系统分为地管地源热泵系统,地下水-地源热泵系统和地表水-地源热泵系统。
1.浅层地下水-地源热泵系统
一股将埋藏较浅、由潜水和微承压水组成,与潜水有水力联系。地下水温度受外界环境影响较小,温度稳定。因此,地下水是地下水资源丰富地区的理想热源。地下水源热泵系统是以地下水为热源的水或水空调装置。它在加热状态之下以水为热源,在制冷状态之下以水为排热源。系统通过在建筑物附近修建的热源井,将浅层地下水汲出,通过水源热泵机组中提取其中的热量用于供热(或向其中排放热量用于制冷) ,然后再将其回灌至地下。
2.地埋管热泵系统
水平埋管应占地面积大,受气候影响大。目前很少使用。垂直埋管以其占地少、工作性能稳定等优点成为工程应用的主要形式。与浅层地下水源热泵系统相比,地下管道系统具有下列特点:
1)不依赖地下水,适应范围广。
2)不开采地下水,不干扰地下水管理。
3)由于管道上下温差不大,需要大面积埋管,导致系统末期投资较大。
4)随着机组负荷的变化,管内水温不稳定,造成工况不稳定,热量损失大。与地下水换热系统相比,该机组在极端气候条件之下的性能系数较低,运行费用略高。
3.污水源热泵系统
作为污水源热泵系统的低温热源,城市原污水具有下列特点:
(1)夏季气温低于室外气温,冬季气温高于室外气温。污水的水温与水量、区域、污水来源和季节有关。天津地区一般冬季水温不低于10℃,夏季不超过30℃。
(2)它含有大量的热能。据估计,污水之中含有40%的城市社区废热。利用热泵系统回收城市污水之中的热能,为热用户供热,不仅提高了一次能源的利用率,而且不会带来燃煤产生的废气和固体废物污染,保护了环境。