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地能热泵环境系统是上世纪末由我国自主研发成功的新的浅层地能开发技术,它以单井循环换热地能采集井为核心。单井循环换热地能采集技术已获得包括中国、美国、欧盟等多国发明专利,经国务院资深参事、中国工程勘察大师王秉忱领衔的专家组论证,确认其达到国际先进水平。2003年在墨西哥召开的世界地热学术年会上,国际能源理事会(IEA)副主席吕贝克教授的“浅层地(热)能利用技术”的学术论文获得“最佳论文奖(2003)”。2008年,以该技术为核心的“科学开发利用浅层地能作为建筑供暖替代能源项目”获得全国工商联科技进步一等奖。2013年1月,国家发改委认为“单井循环换热地能采集技术属世界先进水平,应抓住机遇,加大对该技术的扶持力度,尽快形成大规模推广。”


地能热泵环境系统由能量采集系统、能量提升系统和末端能量释放系统(包括生活热水系统)三部分组成。


能量采集系统以液体为介质,以水泵作为输送动力,将浅层地下的热能采集后送入换热器,与来自能量提升系统的循环水进行热交换,使循环水不断地获得热量。


能量提升系统由蒸发器、冷凝器、压缩机和膨胀阀等组成,按热泵原理进行工作。蒸发器中的液态制冷剂吸收循环水中的热量后汽化,被电动压缩机吸入后加压,然后进入冷凝器与末端循环水进行热交换,释放出热量,同时制冷剂冷凝成液体,经膨胀阀节流降压后再次进入蒸发器,完成一次循环。


末端能量释放系统的循环水在冷凝器吸取热量后,经末端循环泵输送到风机盘管等散热设备对建筑物进行供暖或经换热器对自来水进行加热。加热后的自来水被作为生活热水输送到所需要的地方。