地熱能發(fā)電與地源熱泵簡要介紹

地熱能發(fā)電與地源熱泵技術1BackgroundIntroductionPowerGenerationDirectUtilizationCatalogue2BackgroundIntroduction

J.Zhuetal./Energy

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3BackgroundIntroduction

ItiscriticalforChinatoutilizegeothermalenergyforsustainabledevelopment,asChinaisthelargestcountryinenergyconsumptionandthesecondlargesteconomyintheworld!

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4GeothermalResourcesInChina

ThedistributionmapofgeothermalresourcesinChina

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5GeothermalResourcesInChinaAssessmentofgeothermalresourcesShallowgeothermalresourcesTotal:?milliontonsofstandardcoalRecovery:?milliontonsofstandardcoal

Sedimentarybasinsresources

Total:?milliontonsofstandardcoalSichuanBasin:31.2%NorthChinaPlain:21.7%

WeiheRiver-YunchengBasin:14.6%

HotdryrockresourcesTotal:?milliontonsofstandardcoal

J.Zhuetal./Energy93(2015)466e4836GeothermalUtilizationInChinaGeothermalpowergeneration1970:Thefirstgeothermalpowergenerationstationwasestablished.1971:Thefirstgeothermalbinarypowerstationwasconstructed.Thelate1970s:SeveralindustrialgeothermalpowerplantsusinghightemperatureresourceswerebuiltinTibet.1977-1991:9testunitsstationwithcapacityofMWewasinstalled.2014:thetotalinstalledcapacityofgeothermalpowerstationsis35.38MWeincludingstationsinTaiwan.

Alltheworkdonebefore,especiallyonmedium-lowtemperaturegeothermalpowertechnologywillcertainlyprovidetechnicalsupportforChina'sgeothermalpowergenerationinthefuture!

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7GeothermalUtilizationInChina

Directutilization?GeothermalsourceheatpumpThefirstGSHPprojectwastheapplicationforNewHendersonBuildinginBeijingin1995,ThereisarapiddevelopmentofGSHPapplicationinthe21stcentury.

GSHPapplicationareainChina,2006-2014

J.Zhuetal./Energy93(2015)466e4838GeothermalUtilizationInChina

DirectutilizationGeothermaldistrictheatingHotspringbathandmedicalcareGreenhouseandaquacultureIndustrialutilizationandcropdryingAtpresent,moreandmorestudiesfocusonseasonalenergystorage,integrationofusinghybridsystemsandsavingenergyinbuildings,systemcontrolstrategy,andheatpumpsusingCO?asaworkingfluid!

9GeothermalUtilizationInChinaHotdryrockresourcesAtpresent,theexploitationofHDRresourcesinChinaisinitsinfancy

GeothermalgradientinChina(°C/km).

J.Zhuetal./Energy93(2015)466e48310GovernmentSupportFinancialsupportfromtheChinesegovernmentsince2006.NEAandMOLR:Shallowdepthgeothermalenergy→heatingandcoolingDeepgeothermalenergy→geothermalpowergenerationmediumtemperaturegeothermalpowergenerationandHDRpowergeneration

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地熱發(fā)電技術12地熱發(fā)電的分類及發(fā)展過程

TheClassificationandEvolutionofGeothermalPowerPlant13TheClassificationofGeothermalPowerPlantDrysteamplantsFlash-steamplantsBinary-cycleplantsYariM.Exergeticanalysisofvarioustypesofgeothermalpowerplants[J].RenewableEnergy,2010,35(1):112-121.14TheClassificationofGeothermalPowerPlantDrysteamplantsDrysteam,cleaningsteam（Acidicgases，Dissolvedsolids）MaintypeBackpressureturbinepowergeneration（背壓式）Condensingsteamturbinepowergeneration（凝汽式）LuT,GaoXW,WangXD,etal.Thegeothermalpowerandmaintechnicalproblems[C]//InternationalConferenceonSustainablePowerGenerationandSupply,2009.Supergen.IEEE,2009:1-4.15TheClassificationofGeothermalPowerPlantFlash-steamplantsGeothermalfluid,flashvaporizerMaintypeSingle-flashplantsDouble-flashplantsFull-flowmethodLuT,GaoXW,WangXD,etal.Thegeothermalpowerandmaintechnicalproblems[C]//InternationalConferenceonSustainablePowerGenerationandSupply,2009.Supergen.IEEE,2009:1-4.16TheClassificationofGeothermalPowerPlantBinary-cycleplantsLowboilingpointsubstance,Chloroethane(氯乙烷)n-Butane(正丁烷)SteamofworkingmediumMaintypeSingle-binary-cycleplantsDouble-binary-cycleplantsLuT,GaoXW,WangXD,etal.Thegeothermalpowerandmaintechnicalproblems[C]//InternationalConferenceonSustainablePowerGenerationandSupply,2009.Supergen.IEEE,2009:1-4.17DipippoR.Geothermalpowerplants:Evolutionandperformanceassessments[J].Geothermics,2015,53:291-307.ConcernaboutthegeosteamAcidicgasesDissolvedsolids→CannotusedirectlyFerdinandoRaynautGeosteamflowthroughthetubesinsidetheboilerAttacktheboilertubesGeosteammixwithcleansteam→ProblemsintheengineTheEvolutionofGeothermalPowerPlantTheoriginofgeothermalpowergenerationNotsuccessful18DipippoR.Geothermalpowerplants:Evolutionandperformanceassessments[J].Geothermics,2015,53:291-307.TheEvolutionofGeothermalPowerPlantTheoriginofgeothermalpowergenerationAwareofthepotentialcorrosionproblemsSendthesteamthroughatankMarkedthebeginningoftheera(紀元)ofgeothermalelectricity(July,1904)SurprisinglySuccessfulGinoriContiBoricacidbusinessatLarderelloGenerateelectricityandsavethecost19DipippoR.Geothermalpowerplants:Evolutionandperformanceassessments[J].Geothermics,2015,53:291-307.TheEvolutionofGeothermalPowerPlantTheoriginofgeothermalpowergenerationFirstattempttomakeaproto-type(雛形)commercialelect-ricalpowerplantshellsfilledwithdown-flowingnaturalsteamtubeswithup-flowingliquidwaterpuresteamthatwascollectedinasteamdrumEmployedasurfacecondenser

withcoolingwater20TheEvolutionofGeothermalPowerPlantThegrowthofgeothermalpowergenerationDipippoR.Geothermalpowerplants:Evolutionandperformanceassessments[J].Geothermics,2015,53:291-307.1925BeppuinJapanFirstunittousewetsteam21TheEvolutionofGeothermalPowerPlantThegrowthofgeothermalpowergenerationDipippoR.Geothermalpowerplants:Evolutionandperformanceassessments[J].Geothermics,2015,53:291-307.1942IschiainItalyFirstbinaryplant22TheEvolutionofGeothermalPowerPlantThegrowthofgeothermalpowergenerationDipippoR.Geothermalpowerplants:Evolutionandperformanceassessments[J].Geothermics,2015,53:291-307.1951HakuryuinJapanFirstflashunittooperateonaliquid-dominatedreservoir23TheEvolutionofGeothermalPowerPlantThegrowthofgeothermalpowergenerationDipippoR.Geothermalpowerplants:Evolutionandperformanceassessments[J].Geothermics,2015,53:291-307.1970—1977ChinaFlashunitandBinaryplantappeared24

TheEvolutionofGeothermalPowerPlantThegeothermalpowergenerationtodayMostCapacity→SingleFlashinoperationMostwideuse

→BinaryinoperationBertaniR.GeothermalpowergenerationintheWorld2010-2014updatereport[J].Geothermics,2011,41:1-29.25OrganicRankineCycle(ORC)(朗肯有機循環(huán))26Construction

HEGeothermalreservoirTBCOPPOrganicRankineCycle(ORC)(朗肯有機循環(huán))Noémie,Chagnon-Lessardetal./Geothermics,2016,(64):111-12427OrganicRankineCycle(ORC)(朗肯有機循環(huán))ORCSubcriticalcycleTranscriticalcycleturbineinletpressuresmallerthantheworkingfluidcritical（臨界）

pressureturbineinletpressurelargerthantheworkingfluidcriticalpressure次臨界超臨界Noémie,Chagnon-Lessard.Geothermalpowerplantswithmaximizedspecificpoweroutput:OptimalworkingfluidandoperatingconditionsofsubcriticalandtranscriticalOrganicRankineCycles[J].Geothermics,2016,(64):111-12428SecondarycircuitsSubcriticalcycleORCGeofluidfromthereservoirThreeheatexchangersReinjectedinthegroundGeofluidcompressedliquidstatePrimarycircuitsEquipmentarchitectureJalilinasrabadyetal.,2012;Pambudietal.,2014Primarycircuits29SubcriticalcycleORCPrimarycircuitsSecondarycircuitsEquipmentarchitectureThermodynamicdiagramSecondarycircuitsState1:saturatedliquidState2:desiredpressureState3:saturatedliquidState4:saturatedvaporNoémie,Chagnon-Lessard.Geothermalpowerplantswithmaximizedspecificpoweroutput:OptimalworkingfluidandoperatingconditionsofsubcriticalandtranscriticalOrganicRankineCycles[J].Geothermics,2016,(64):111-12430PrimarycircuitsSecondarycircuitsTranscriticalcycleORCGeofluidfromthereservoirOneheatexchangersReinjectedinthegroundPrimarycircuitsEquipmentarchitectureNoémie,Chagnon-Lessard.Geothermalpowerplantswithmaximizedspecificpoweroutput:OptimalworkingfluidandoperatingconditionsofsubcriticalandtranscriticalOrganicRankineCycles[J].Geothermics,2016,(64):111-12431TanscriticalcycleORCPrimarycircuitsSecondarycircuitsEquipmentarchitectureThermodynamicdiagramSecondarycircuitsState1:saturatedliquidState2:desiredpressureState3:superheatvaporNoémie,Chagnon-Lessard.Geothermalpowerplantswithmaximizedspecificpoweroutput:OptimalworkingfluidandoperatingconditionsofsubcriticalandtranscriticalOrganicRankineCycles[J].Geothermics,2016,(64):111-12432Kalina循環(huán)33Kalina循環(huán)簡介：在1984年，由美籍蘇聯(lián)猶太人Kalina在美國動力學術會議上宣布了由他創(chuàng)導的動力循環(huán)系統(tǒng)，命名為Kalina循環(huán)。是一種以氨水混合物作為工質的新型動力循環(huán)系統(tǒng)。針對不同溫度的熱源情況，不同形式的Kalina循環(huán)的應用范圍不同，其中KCS1主要用于總輸出容量小于20MW或者低于8MW的底循環(huán)式機組；KCS6在所有卡琳娜循環(huán)系統(tǒng)中其效率最高，主要用于蒸汽---燃氣聯(lián)合循環(huán)的底循環(huán)中；KCS5專門用于直燃式電廠中；在中低溫地熱發(fā)電，KCS11的性能較優(yōu)；KCS34適宜于溫度低于121攝氏度的低溫熱源發(fā)電。34Kalina循環(huán)Kalina循環(huán)在各地區(qū)應用的實例35朗肯循環(huán)系統(tǒng)原理圖Kalina循環(huán)與朗肯循環(huán)比較36Kalina循環(huán)系統(tǒng)原理圖富氨基液貧氨Kalina循環(huán)與朗肯循環(huán)比較37Kalina循環(huán)與傳統(tǒng)發(fā)電循環(huán)的比較

(一)與傳統(tǒng)水蒸氣朗肯循環(huán)相比，氨水工質的沸點比較低，易于蒸發(fā)，在較低的熱源加熱下就能夠達到蒸汽狀態(tài)，所以可以利用其回收中低溫的地熱源資源;（二）實際有機純工質的的蒸發(fā)過程是等溫蒸發(fā)，不能緊密配合中低溫熱源的放熱過程，造成換熱平均溫差較大，不可逆損失增加，而氨水作為混合工質，其蒸發(fā)冷凝過程中是變溫過程，存在溫度滑移，先對于純工質而言，這使得其在換熱過程中能很好的與熱源變溫特性相匹配，從而減小換熱過程中的不可逆損失，提高熱能利用效率。（三）冷凝過程中，純工質屬于等溫冷凝，不可逆損失相對較大，但在氨水混合工質冷凝過程中，溫度產生滑移，不可逆損失相對較小，提高熱能利用效率。（四）與有機朗肯循環(huán)相比，氨水屬于自然工質，價格便宜，易于獲得，其對環(huán)境破壞力較弱，環(huán)保性能由于有機工質；（五）另外氨的分子數與水的分子數相差非常小，所以氨水蒸汽蒸汽透平在結構設計上可以借鑒技術已經相對成熟的蒸汽透平設計。（在一定程度上使氨水透平快速展）（六）Kalina循環(huán)比傳統(tǒng)的蒸汽式朗肯循環(huán)的熱效率要高。38優(yōu)化設計系統(tǒng)參數系統(tǒng)功能系統(tǒng)結構優(yōu)化設計39優(yōu)化設計（一）系統(tǒng)關鍵參數的優(yōu)化選擇：卡琳娜循環(huán)中影響系統(tǒng)的主要參數有基本氨水濃度蒸發(fā)壓力（即汽輪機入口壓力），冷源溫度，熱源溫度等。下面討論過程均在其他參數不變的情況下，分析單一參數對循環(huán)性能的影響，從而確定最佳循環(huán)參數。[中低溫熱源的卡琳娜循環(huán)系統(tǒng)分析及優(yōu)化設計]作者孟金英40優(yōu)化設計（一）基本氨水工質濃度對循環(huán)性能的影響?？漳妊h(huán)的初始給定條件41優(yōu)化設計（一）凈輸出功和基液濃度的關系從做功量的角度分析42優(yōu)化設計（一）系統(tǒng)熱效率與基液濃度的關系從熱力學第一定律角度分析43優(yōu)化設計（一）系統(tǒng)火用效率與基液濃度關系從熱力學第二定律角度分析44優(yōu)化設計（二）卡琳娜功冷聯(lián)供系統(tǒng)在卡琳娜循環(huán)中，從分離器流出的貧氨溶液屬于高溫高壓流體，而回熱器的設置僅僅對其熱能進行了利用，但在流體經過節(jié)流閥節(jié)流降壓過程中，導致大量高能的損失，如果能將這一部分能量加以回收利用，將隨提高系統(tǒng)性能有重要的意義。目前對于高壓能回收利用的主要方式有汽輪機兩相膨脹機和噴射器，這里采用的是噴射器。卡琳娜功冷聯(lián)供系統(tǒng)原理圖45優(yōu)化設計（二）噴射器結構原理圖46優(yōu)化設計（三）一次抽氣回熱式KCS34-X原理圖一次抽氣回熱式KCS34-X，高濃度氨飽和蒸汽進入透平，絕熱膨脹做功，抽出流量系數為α的蒸汽引入加熱器，其余的（1-α）的蒸汽繼續(xù)膨脹做功到乏氣壓力。乏汽進入混合后進入冷凝器，冷凝成飽和液體，經泵1升壓后在加熱器中與α的抽氣混合，流出加熱起的工質為飽和液體，經泵2升壓后進入換熱器，完成整個循環(huán)過程47優(yōu)化設計（三）一次抽氣二次抽氣分級抽氣回熱式KCS34-Y原理圖分級抽汽回熱式KCS34-Y，高濃度氨飽和蒸汽進入透平，絕熱膨脹做功，抽出流量系數為α的蒸汽引入加熱器，其余的（1-α）的蒸汽繼續(xù)膨脹，在一定壓力下再抽出流量系數為β的蒸汽，剩余蒸汽繼續(xù)膨脹至乏汽壓力。乏汽與來自分離器的貧氨溶液混合，經冷凝器冷凝，由泵升壓后與二次抽汽氣體混合，經泵加壓后進入加熱器2，由一次抽汽的氣體加熱，經泵3加壓進入換熱器，完成整個循環(huán)。48優(yōu)化設計總結朗肯循環(huán)Kalina循環(huán)+吸收式制冷的部分原理49優(yōu)化設計總結Kalina循環(huán)Kalina功冷聯(lián)供循環(huán)+氨水蒸發(fā)式制冷50優(yōu)化設計總結Kalina循環(huán)+一次抽汽式朗肯循環(huán)一次抽汽式Kalina循環(huán)51優(yōu)化設計總結Kalina循環(huán)多級抽汽式Kalina循環(huán)+多級抽汽回熱式朗肯循環(huán)52

地源熱泵技術53地源熱泵技術行業(yè)背景1、隨著人們的生活水平不斷提高，對建筑環(huán)境的要求也越來越高。暖通空調作為高層建筑必不可少的機電設備，在給人們營造了舒適的居住環(huán)境的同時，也造成了極大的能源浪費。（我國：暖通空調能耗/全國總能耗22.75%）2、地源熱泵技術是一種利用地源能作為熱泵夏季制冷的冷卻源、冬季采暖供熱的低溫熱源的系統(tǒng)，實現向建筑物提供采暖、制冷和生活熱水的高效節(jié)能環(huán)保型空調技術。它用來替代傳統(tǒng)的用制冷機和鍋爐進行空調、采暖和供熱的模式，是改善城市大氣環(huán)境和節(jié)約能源的一種有效途徑，也是地源能利用的一個新發(fā)展方向。

我國地源熱泵技術研究進展和產業(yè)發(fā)展探討_湯志遠中國地源熱泵技術發(fā)展與展望_徐偉54地源熱泵系統(tǒng)的分類根據地熱能系統(tǒng)形式的不同，地源熱泵系統(tǒng)可分為：①地埋管地源熱泵系統(tǒng)：利用地下巖土層中熱量進行閉路循環(huán)的熱泵系統(tǒng)。熱泵的換熱器埋于地下，與大地進行冷熱交換。②地下水地源熱泵系統(tǒng)：熱源是從水井或廢棄的礦井中抽取的地下水。最常用的系統(tǒng)形式是采用一側連接地下水，一側連接熱泵機組（板式換熱器）。③地表水地源熱泵系統(tǒng)：熱源是池塘、湖泊或河溪中的地表水。中國地源熱泵技術現狀及發(fā)展趨勢_徐偉55國外地源熱泵發(fā)展歷程1、1912年，瑞士的H．Zoelly首次提出利用淺層地熱能作為熱泵系統(tǒng)低溫熱源的概念。（一次能源充足）2、20世紀50年代，美國和歐洲國家開始研究和利用地源熱泵，但熱泵系統(tǒng)相對利用成本較高，并沒有得到推廣。（一次能源價格較低）3、1973年至今，由于石油危機的出現和環(huán)境的惡化，美國和歐洲加大了對地源熱泵的研究和利用。（能源危機）F國際地源熱泵技術發(fā)展及工程應用情況_張時聰一次能源供應地源熱泵技術56國外地源熱泵發(fā)展概況1、早在20世紀50年代，美國市場上就開始出現以地下水或者河湖水作為熱源的地源熱泵系統(tǒng)，并用它來實現采暖。（直接式、腐蝕、使用年限較短）2、上世紀70年代末80年代初，在能源危機的促使下，人們又開始重新關注地下水源熱泵，通過技術改進，地下水源熱泵得到廣泛利用。（歐洲板式換熱器，擴大水源熱泵機組進水溫度范圍）3、土壤源熱泵系統(tǒng)的應用：美國橡樹山和布魯克海文等國家實驗室和研究機構對地下?lián)Q熱器的傳熱特性、土壤的熱物性、不同形式埋管換熱器性能的比較進行了大量的研究。（地埋管為聚乙烯等塑料管、避免了腐蝕問題）4、1983~2010年美國地源熱泵年平均增長率保持在保持在15%以上。F國際地源熱泵技術發(fā)展及工程應用情況_張時聰57國外地源熱泵技術應用和研究概況國際地源熱泵技術應用發(fā)展的關注點：系統(tǒng)的研究（提高效率、冷熱聯(lián)供）部件的研究（減少熱阻、制冷劑、壓縮機性能）輔助設計軟件的研究（數值模擬）環(huán)保節(jié)能地源熱泵技術應用研究_仉安娜58我國地源熱泵發(fā)展歷程地源熱泵在我國的發(fā)展可以分為三個階段：

起步階段（20世紀80年代—21世紀初）一些高等院校開始了關于地熱供暖的理論與實驗研究，1989年，青島建筑工程學院和瑞典皇家工學院建立了第一個關于水平埋管的地埋管地源熱泵實驗室。推廣階段（21世紀初-2004年）進入21世紀后，地源熱泵在中國的應用越來越廣泛，相關科學研究也極其活躍，有關熱泵的文獻數量劇增。2000年~2003年平均專利為1989-1999年平均專利的4.9倍。

中國地源熱泵發(fā)展研究報告_徐偉59我國地源熱泵發(fā)展歷程

快速發(fā)展階段（2005年---至今）從全國范圍看來，現有工程數量已經達到7000多個，總面積達1.39億，80%的項目集中在我國華北和東北南部地區(qū)。2010年上海世博場館和2008年的北京奧運會場館為我國地源熱泵技術應用最為成功的典范。中國地源熱泵發(fā)展研究報告_徐偉60我國地源熱泵發(fā)展特點1、覆蓋面廣，各種建筑類型都有應用2、各種熱泵系統(tǒng)類型均有應用3、用于北方供熱居多4、用于城市城郊居多，農村很少

中國地源熱泵技術應用發(fā)展情況調查報告_呂悅61我國地源熱泵技術應用概況1、淺層地熱能調查評價2、鉆孔熱反應測試技術：地層熱物性現場原位測試技術，包括地層導熱系數和鉆孔熱阻3、高效地下熱交換井技術：地下?lián)Q熱器的類型、回填材料的性能4、地源熱泵與太陽能聯(lián)合技術：利用太陽能等其他能源作為輔助供熱或者進行地下儲能,可大幅度提高地源熱泵系統(tǒng)的效率

我國地源熱泵技術研究進展和產業(yè)發(fā)展探討_湯志遠62ThermodynamicPrinciplesADCBTST2T1S1S2T1T2Q1Q2WHightemperatureLowtemperature0

Figure1.

ACarnotcycleactingasaheatengine,illustratedonatemperature-entropydiagram.Figure2.

AclassicalCarnotheatengineEngineeringThermodynamicsCarnotcycleCarnotheatengine63ThermodynamicPrinciplesADCBTST2T1S1S2T2T1Q2Q1WLowtemperatureHightemperature0

Figure3.

AreverseCarnotcycleactingasarefrigeratororaheatpump,illustratedonatemperature-entropydiagram.Figure4.

ArefrigeratororheatpumpEngineeringThermodynamicsReverseCarnotcycleRefrigerator/Heatpump64WorkingprinciplesFancoilorradiatorwaterFigure5.GroundsourceheatpumpheatingsystemHeating65WorkingprinciplesFigure6.GroundsourceheatpumpcoolingsystemFancoilorradiatorwaterCooling66WorkingMediumDifferenttypesofworkingmedium67WorkingMediumStudyontheperformanceofagroundsourceheatpumpusingR22andit’sSubstitutes

SubstitutescomponentsconcentrationsR404AR407CR125/R134a/R143aR32/R125/R134a44/52/423/25/52R410AR410BR32/R125R32/R12550/5045/55Table1

R22SubstitutesrecommendedbyASHRAER22＆It’sSubstitutesTable2

R22SubstitutesrecommendedbyARISubstitutesconcentrationsR290R134a------------R717R32/R134aR32/R227ea------30/7035/6568WorkingMediumThermalperformance(Summer)COP

StudyontheperformanceofagroundsourceheatpumpusingR22andit’sSubstitutes

Resultanalysis:BothR22and

it’sSubstituteshavesimilarcoolingcoefficient(R717(NH3)>R32/R134a>R134a>R22>R290>R407c>R32/227ea>R404a>R410A>R410B)R22sharesthesimilarvolumerefrigeratingcapacitywithR717(NH3),R32/227ea,R404a,R407c,

R32/R134aHighest:R410A>R410BLowest:R290>R134aEvaporationtemperature/℃Evaporationtemperature/℃69WorkingMediumStudyontheperformanceofagroundsourceheatpumpusingR22andit’sSubstitutes

TypicalPerformanceComparison（summer）CoolingcoefficientCondensationpressure/kPaEvaporationpressure/kPaPressureratioCondensationphasetransitiontemperature

/℃Evaporationphasetransitiontemperature/℃Exhausttemperature/℃Table3

ComparativedateforR22andalternativesforTc=35℃andTe=5℃

Overcooling

degree

=5℃,Overheatingdegree=5℃,Adiabaticefficiencyofcompressor=78％70WorkingMediumCOP

StudyontheperformanceofagroundsourceheatpumpusingR22andit’sSubstitutes

Resultanalysis:BothR22and

it’sSubstituteshavesimilarheatingcoefficient(R717(NH3)>R32/R134a>R134a>R22>R290>R407c>R32/227ea>R404a>R410A>R410B)R22sharesthesimilarvolumeheatingcapacitywithR717(NH3),R32/227ea,R404a,R407c,R32/R134aHighest:R410A>R410BLowest:R290>R134aThermalperformance(Winter)Condensingtemperature/℃Condensingtemperature/℃71WorkingMediumStudyontheperformanceofagroundsourceheatpumpusingR22andit’sSubstitutes

TypicalPerformanceComparison（winter）HeatingcoefficientCondensationpressure/kPaEvaporationpressure

/kPaPressureratioCondensationphasetransitiontemperature

/℃Evaporationphasetransitiontemperature/℃Exhausttemperature/℃Table4

ComparativedateforR22andalternativesforTc=55℃andTe=5℃Overcooling

degree

=5℃,Overheatingdegree=5℃,Adiabaticefficiencyofcompressor=78％72WorkingMediumStudyontheperformanceofagroundsourceheatpumpusingR22andit’sSubstitutes

ResultsWhenGSHPoperatedwithinit’sworkingtemperature:Coolingcoefficientreached5insummerHeatingcoefficientreached4inwinterAllofthesubstitutessharethesimilarCOPwithR22,buttheirthermalperformances

aredifferent.R32/R134a,R407c,R404aareidealsubstitutesofR2273Applic