風(fēng)冷模塊、水冷、水源熱泵分析對比,以及水源熱泵地源熱泵比較

1、一、模塊式風(fēng)冷冷（熱）水機組風(fēng)冷模塊式冷熱水機組是以空氣為冷（熱）源，以水為供冷（熱）介質(zhì)的中央空調(diào) 機組。作為冷熱兼用型的一體化設(shè)備，風(fēng)冷模塊式冷熱水機組省略了 冷卻塔、水泵、鍋爐及相應(yīng)管道系統(tǒng)等許多輔件，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，安裝空間小，維護管理方便且節(jié)約能源，適用廣泛。因此，風(fēng)冷模塊式冷熱水機組通常適用于既無 供熱鍋爐，又無供熱管網(wǎng)或其它穩(wěn)定可靠熱源，卻又要求全年空調(diào)的暖通工程，是設(shè)計中優(yōu)先選用的方案。主機與 風(fēng)機盤管 、空調(diào)箱等末端裝置所組成的集中式、半集中式中央空調(diào)系統(tǒng)具有布置靈活、控制方式多樣等特點，尤其適用于商場、醫(yī)院、賓館、工廠、辦公大樓等場合使用。本公司風(fēng)冷模塊式冷熱水機組配以標(biāo)準(zhǔn)水

2、管接口和單元組合控制功能，使機組運行自如。安裝完畢，接上電源、水路即可使用。當(dāng)空調(diào)面積增減而需要增減主機時，更顯出其方便自如。1.優(yōu)點前期設(shè)備投資比變頻多聯(lián)（VRV ）便宜 15%左右。風(fēng)冷熱泵機組是以電能作為能源，電能是中央空調(diào)能源利用效率最高的一種能源使用方式；主機加工簡單、操作方便，制冷量調(diào)節(jié)范圍大，可是實現(xiàn)有級或無級調(diào)節(jié)；主機為全金屬構(gòu)件，技術(shù)成熟，使用壽命長；風(fēng)冷模塊機組是以空氣為冷（熱）源，以水為供冷（熱）介質(zhì)的中央空調(diào)機組，作為冷熱源兼用型一體化設(shè)備，省卻了冷卻塔、冷卻水泵、鍋爐及相應(yīng)管道系統(tǒng)等龐大的附屬設(shè)備或附件。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，安裝空間小，尤其適用于水源缺乏區(qū)域。同時省去了冷卻

3、塔冷卻水泵和冷卻水系統(tǒng)，從而節(jié)約了冷卻水系統(tǒng)投資和運行費用，無須專用機房，可直接安裝在屋頂或室外空間。風(fēng)冷模塊式機組每個模塊均有兩套獨立的工作系統(tǒng)，如果其中一套系統(tǒng)有故障，不會影響其它系統(tǒng)的正常運行，而且可不停機進行維修，整個空調(diào)系統(tǒng)不會受到影響，可靠性強。主機集中控制，電腦自動調(diào)節(jié)每個模塊的運行時間，機組的使用壽命長。室內(nèi)空氣通過水進行冷卻，減小了送回風(fēng)溫差，使空氣相對濕度保持在人體舒適性范圍內(nèi)。2.缺點在寒冷地區(qū)（如東北地區(qū)）制熱時要配置電輔助加熱設(shè)備，每年都必須進行一次檢修及設(shè)備清洗。二、 VRV變頻多聯(lián)機組VRV 空調(diào)系統(tǒng)全稱為 Variable Refrigerant Volume

4、系統(tǒng)，即變制冷劑流量系統(tǒng)，是 90 年代后國際上興起的代表當(dāng)今最為尖端技術(shù)的空調(diào)方案解決系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上類似于分體式空調(diào)機組，采用一臺室外機對應(yīng)一組室內(nèi)機（一般可達 50 臺）。控制技術(shù)上采用變頻控制方式，按室內(nèi)機開啟的數(shù)量控制室外機內(nèi)的渦旋式壓縮機轉(zhuǎn)速，進行制冷劑流量的控制，隨著國家能源的短缺，其多聯(lián)機的節(jié)能優(yōu)勢將會得到更好的體現(xiàn)，VRV 空調(diào)系統(tǒng)與全空氣系統(tǒng)，全水系統(tǒng)、空氣 水系統(tǒng)相比，更能滿足用戶個性化的使用要求，設(shè)備占用的建筑空間比較小，而且更節(jié)能。正是由于這些特點，其更適合那些需經(jīng)常獨立加班使用的辦公樓建筑工程項目VRV 空調(diào)系統(tǒng)還具有集中控制管理環(huán)節(jié)，可以在控制室內(nèi)對遠(yuǎn)端各組VRV

5、 空調(diào)系統(tǒng)進行監(jiān)控管理，是一種比較完善的控制方式 ,對于一個已設(shè)計了樓宇自控系統(tǒng)（ BAS）的智能大樓，能何合理的、最大限度的發(fā)揮其系統(tǒng)功能，減少系統(tǒng)設(shè)備的重復(fù)投資，提高系統(tǒng)集成技術(shù)能力，1.優(yōu)點控制器類型有線控制器，無線控制器，集中控制器，遠(yuǎn)程集中監(jiān)控器溫度控制精度為 1的溫度控制故障自診簡潔完善的自診功能能量調(diào)節(jié)通過最新研制的數(shù)碼技術(shù)控制壓縮機，實現(xiàn)能量控制控制系統(tǒng) 先進的樓宇自控系統(tǒng)，通過一根雙芯控制線將系統(tǒng)連接成網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)集中控制和單獨控制。控制系統(tǒng)簡單、靈活。制暖 以熱泵形式制暖，效率高且能耗低,可在室外 -15設(shè)備能正常運行。年間清洗和檢修 設(shè)備在運行過程中 ,無須專人進行維護 ,

6、有效地減少設(shè)備維保費用。2.缺點設(shè)備造價高VRV 系統(tǒng)室內(nèi)機的工作方式為冷媒直接與室內(nèi)空氣進行熱交換，送回風(fēng)溫差大，空氣干燥度高，導(dǎo)致舒適性差。VRV 系統(tǒng)接點多，容易導(dǎo)致氟利昂的泄漏，同時也會因此形成冰堵，阻礙制冷劑的循環(huán)，影響機組制冷（熱）。系統(tǒng)多，維護量大，且制冷泄漏不易察覺，維修難度大。三、滿液式螺桿冷水機組滿液式螺桿冷水機組是借鑒國內(nèi)外自動控制、制冷、傳熱傳質(zhì)、多相分離等工程領(lǐng)域的最新研究成果，經(jīng)多年探索、研究開發(fā)而成的高效、節(jié)能空調(diào)冷源設(shè)備，具有大溫差（ 8-10）、制冰蓄冷、熱回收、一次泵變流量等多種可選配置，其綜合性能已達國際先進水平，能滿足各種需要，既能為賓館、醫(yī)院、藥廠、影

7、劇院、體育館、娛樂中心、商業(yè)大廈、寫字樓、工礦企業(yè)等場所的中央空調(diào)系統(tǒng)提供冷水，又能為紡織、化工、食品、電子、科研等行業(yè)提供工藝?yán)鋬鏊?.優(yōu)點雙壓縮機并聯(lián)系統(tǒng)設(shè)計獨特的多壓縮機并聯(lián)技術(shù)，能量覆蓋范圍廣，客戶選擇余地大；分壓縮機啟動，大幅降低啟動電流對電網(wǎng)的沖擊。部分負(fù)載時雙壓縮機交替運行，壽命更長；通過滑閥調(diào)節(jié)實現(xiàn)機組平滑適應(yīng)空調(diào)負(fù)荷變化，無喘震現(xiàn)象。高效滿液式專用壓縮機，容積效率高、噪音低、維護成本低；內(nèi)置高效油分離器，壓縮機排氣中的含油量降到最低，潤滑可靠，密封性好；電機直接驅(qū)動轉(zhuǎn)子，運轉(zhuǎn)效率高；壓差供油，無需油泵；制冷劑氣體冷卻電機，冷卻均勻，電機壽命長。獨特的油管理系統(tǒng)高效獨特的機械

8、二次油分設(shè)計，保證回油順暢，運行可靠；可靠的引射泵回油系統(tǒng)，確保壓縮機長時間運行不缺油；獨特的油路平衡設(shè)計確保各個壓縮機內(nèi)油位高度一致?？煽?、先進的電子膨脹閥控制自動檢測蒸發(fā)器液位高度變化，通過電子膨脹閥快速、精確地調(diào)節(jié)制冷劑流量；時刻保持理想的蒸發(fā)器液位，使機組始終保持高效運行狀態(tài)；電子膨脹閥動作快速、精確，可適應(yīng)各種運行范圍更寬。管程走水，分配均勻，無水短路現(xiàn)象，可方便地打開水室清洗換熱管，維護方便，可靠性更高。2.缺點價格偏高。潤滑油系統(tǒng)較復(fù)雜，耗油量大。噪音高。裝配精度高，安裝、調(diào)試復(fù)雜。后期運行費用高。四、地下水式水源熱泵機組1.優(yōu)點屬可再生能源利用技術(shù)。水源熱泵是利用了地球水體所儲

9、藏的太陽能資源作為冷熱源，進行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。所以說，水源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術(shù)。高效節(jié)能。水源熱泵機組可利用的水體溫度冬季為 12 22，水體溫度比環(huán)境空氣溫度高，所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高。而夏季水體為1835，水體溫度比環(huán)境空氣溫度低，所以制冷的冷凝溫度降低，使得冷卻效果好于風(fēng)冷式和冷卻塔式，機組效率提高。據(jù)美國環(huán)保署 EPA 估計，設(shè)計安裝良好的水源熱泵，平均來說可以節(jié)約用戶 3040的供熱制冷空調(diào)的運行費用。運行穩(wěn)定可靠 。水體的溫度一年四季相對穩(wěn)定，其波動的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動。是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運

10、行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題。環(huán)境效益顯著。沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。一機多用，應(yīng)用范圍廣 。水源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，還可供生活熱水，一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)。2.缺點在過度季節(jié)不能最大限度利用新風(fēng)。機組噪聲較大。每年需要對管道進行清砂處理和水井的清洗護理。三年以后熱能會自然減弱。與同容量單冷冷水機組相比，其用電量大，造價高，冬季隨室外氣溫下降制熱量衰減嚴(yán)重、結(jié)霜嚴(yán)重等。受當(dāng)?shù)厮吹闹萍s，遇到天旱或者缺水，制熱或者制冷將無法進行。水源熱泵與地源熱泵優(yōu)

11、缺點的比較一、 水源熱泵深井技術(shù)介紹1、 水源熱泵原理地下水是一個巨大的天然資源，其熱惰性極大，全年的溫度波動很小，一般說來，埋藏于地表20M 以下的淺表層地下水可常年維持在該地區(qū)年平均溫度左右，是理想的天然冷熱源。水源熱泵系統(tǒng)正是利用地下水的特性而工作的一種新型節(jié)能空調(diào)。在水源熱泵的水井系統(tǒng)中，水源熱泵一般成井深度為50 米到 300米，因為此部分地下水主要由地表水補給，且不適宜飲用，故用于水源熱泵中央空調(diào)是極佳選擇水源中央空調(diào)系統(tǒng)的是由末端（室內(nèi)空氣處理末端等）系統(tǒng)，水源中央空調(diào)主機（又稱為水源熱泵）系統(tǒng)和水源水系統(tǒng)三部分組成。為用戶供熱時，水源中央空調(diào)系統(tǒng)從水源中中提取低品位熱能，通過電

12、能驅(qū)動的水源中央空調(diào)主機（熱泵）“泵”送到高溫?zé)嵩?，以滿足用戶供熱需求。為用戶供冷時，水源中央空調(diào)將用戶室內(nèi)的余熱通過水源中央空調(diào)主機（制冷）轉(zhuǎn)移到水源中，以滿足用戶制冷需求。1.1 系統(tǒng)原理圖：制熱工況為例（制冷工況可通過閥門切換來實現(xiàn)，即使水源水進冷凝器，蒸發(fā)器的冷凍循環(huán)水接用戶系統(tǒng)），系統(tǒng)原理見下圖：分類：水源熱泵根據(jù)對水源的利用方式的不同，可以分為閉式系統(tǒng)和開式系統(tǒng)兩種。閉式系統(tǒng)是指在水側(cè)為一組閉式循環(huán)的換熱套管，該組套管一般水平或垂直埋于地下或湖水海水中，通過與土壤或海水換熱來實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移。開式系統(tǒng)也就是通常所說的深井回灌式水源熱泵系統(tǒng)。通過建造抽水井群將地下水抽出，通過二次換熱或直

13、接送至水源熱泵機組，經(jīng)提取熱量或釋放熱量后，由回灌井群回地下。水源熱泵原理圖：深井回灌開式環(huán)路地下水平式封閉環(huán)路2. 水源熱泵優(yōu)點2.1 高效節(jié)能水源熱泵是目前空調(diào)系統(tǒng)中能效比 (COP值最高的制冷、制熱方式，理論計算可達到 7，實際運行為 46。水源熱泵機組可利用的水體溫度冬季為1222，水體溫度比環(huán)境空氣溫度高，所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高。而夏季水體溫度為 1835，水體溫度比環(huán)境空氣溫度低，所以制冷的冷凝溫度降低，使得冷卻效果好于風(fēng)冷式和冷卻塔式，從而提高機組運行效率。水源熱泵消耗1kW.h 的電量，用戶可以得到4.35.0kW.h 的熱量或 5.46.2kW.h 的冷量。

14、與空氣源熱泵相比，其運行效率要高出 2060%，運行費用僅為普通中央空調(diào)的 4060%。2.2 屬可再生能源利用技術(shù)水源熱泵是利用了地球水體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源，進行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。其中可以利用的水體，包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。地表土壤和水體不僅是一個巨大的太陽能集熱器，收集了 47%的太陽輻射能量，比人類每年利用能量的 500 倍還多 ( 地下的水體是通過土壤間接的接受太陽輻射能量，而且是一個巨大的動態(tài)能量平衡系統(tǒng)，地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發(fā)散的相對的均衡。這使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為可能。所以說，水源熱泵利用的是清潔的

15、可再生能源的一種技術(shù)。2.3 節(jié)水省地以地表水為冷熱源，向其放出熱量或吸收熱量，不消耗水資源，不會對其造成污染；省去了鍋爐房及附屬煤場、儲油房、冷卻塔等設(shè)施，機房面積大大小于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)，節(jié)省建筑空間，也有利于建筑的美觀。2.4 環(huán)保效益顯著水源熱泵機組供熱時省去了燃煤、燃?xì)狻⑷挥偷儒仩t房系統(tǒng)，無燃燒過程，避免了排煙、排污等污染；供冷時省去了冷卻水塔，避免了冷卻塔的噪音、霉菌污染及水耗。所以，水源熱泵機組運行無任何污染，無燃燒、無排煙，不產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣和煙塵，不會產(chǎn)生城市熱島效應(yīng)，對環(huán)境非常友好，是理想的綠色環(huán)保產(chǎn)品。2.5 一機多用，應(yīng)用范圍廣水源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，還可供生活熱水，

16、一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)。特別是對于同時有供熱和供冷要求的建筑物，水源熱泵有著明顯的優(yōu)點。不僅節(jié)省了大量能源，而且用一套設(shè)備可以同時滿足供熱和供冷的要求，減少了設(shè)備的初投資。其總投資額僅為傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的 60%，并且安裝容易，安裝工作量比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)少，安裝工期短，更改安裝也容易。水源熱泵可應(yīng)用于賓館、商場、辦公樓、學(xué)校等建筑，小型的水源熱泵更適合于別墅、住宅小區(qū)的采暖、供冷。2.6 運行穩(wěn)定可靠，維護方便水體的溫度一年四季相對穩(wěn)定，其波動的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟性；采用全電腦控制

17、，自動程度高。由于系統(tǒng)簡單、機組部件少，運行穩(wěn)定，因此維護費用低，使用壽命長。2.7 符合國家政策，獲得政策性支持國家十分重視可再生能源開發(fā)利用工作，中華人民共和國可再生能源法已于 2006 年 1 月 1 日起實施；同時，在國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要中，又把大力發(fā)展和規(guī)?；瘧?yīng)用新能源和可再生能源作為能源領(lǐng)域的優(yōu)先發(fā)展主題。從國家立法和發(fā)展戰(zhàn)略的高度，對可再生能源的發(fā)展應(yīng)用予以強力推動。日前 , 國家財政部、建設(shè)部發(fā)文關(guān)于推進可再生能源在建筑中應(yīng)用的實施意見以及可再生能源建筑應(yīng)用專項資金管理暫行辦法，明確指出 十一五 期間，可再生能源應(yīng)用面積占新建建筑面積比例為 25%以上，到 2020

18、 年，可再生能源應(yīng)用面積占新建建筑面積比例為 50%以上，這為我國水源熱泵的發(fā)展提供了良好的環(huán)境和強勁的動力。3.水源熱泵的應(yīng)用限制：3.1 可利用的水源條件限制水源熱泵理論上可以利用一切的水資源，其實在實際工程中，不同的水資源利用的成本差異是相當(dāng)大的。所以在不同的地區(qū)是否有合適的水源成為水源熱泵應(yīng)用的一個關(guān)鍵。目前的水源熱泵利用方式中，閉式系統(tǒng)一般成本較高。而開式系統(tǒng)，能否尋找到合適的水源就成為使用水源熱泵的限制條件。對開式系統(tǒng)，水源要求必須滿足一定的溫度、水量和清潔度。3.2 水層的地理結(jié)構(gòu)的限制對于從地下抽水回灌的使用，必須考慮到使用地的地質(zhì)的結(jié)構(gòu)，確?？梢栽诮?jīng)濟條件下打井找到合適的水源

19、，同時還應(yīng)當(dāng)考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)和土壤的條件，保證用后尾水的回灌可以實現(xiàn)。3.3 投資的經(jīng)濟性由于受到不同地區(qū)、不同用戶及國家能源政策、燃料價格的影響，水源的基本條件的不同；一次性投資及運行費用會隨著用戶的不同而有所不同。雖然總體來說，水源熱泵的運行效率較高、費用較低。但與傳統(tǒng)的空調(diào)制冷取暖方式相比，在不同地區(qū)不同需求的條件下，水源熱泵的投資經(jīng)濟性會有所不同。二、地源熱泵深井技術(shù)介紹1.地源熱泵系統(tǒng)原理地源熱泵系統(tǒng)是利用熱泵機組在土壤中提取或蓄存熱量，制取冷熱水為空調(diào)服務(wù)的系統(tǒng)，又稱土壤源熱泵。其原理圖如圖所示。圖 1 地源熱泵原理圖地表淺層土壤溫度呈三層分布，地表凍土層附近土壤溫度受室外大氣影響，

20、溫度全年波動大；凍土層以下有一恒溫層，溫度全年基本不變；恒溫層下到地殼深處有一定的正溫度梯度，土壤溫度隨深度緩慢上升。地?zé)峋傅氖巧钌?3500 米左右的地?zé)崮芑蛩疁卮笥?30 的溫泉水來進行發(fā)電的方法和裝置，地?zé)岱指邷亍⒅袦睾偷蜏厝?。高?150 ，以蒸汽形式存在的，屬高溫地?zé)幔?90 150 ，以水和蒸汽的混合物等形式存在的，屬中溫地?zé)?；高?25 、低于 90 ，以溫水、溫?zé)崴崴刃问酱嬖诘?，屬低溫地?zé)?.地?zé)嵘罹募夹g(shù)簡介是： (1 集成創(chuàng)新：即地核原子爐和發(fā)電機 +地幔地殼的熱巖層 +石油鉆探式鉆地?zé)峋?+工質(zhì)優(yōu)選 +蒸汽發(fā)電機 +發(fā)電機 =6 因素集成。 (2 工作循環(huán)簡單：即工質(zhì)吸熱變工質(zhì)蒸汽 蒸汽機作功 聯(lián)動發(fā)電機發(fā)電。 (3 井水閉式循環(huán)：即地?zé)峋诰畠?nèi)閉式循環(huán)，不必抽到井外。 (4 工質(zhì)閉式循環(huán)：即工作介質(zhì)按工質(zhì)貯罐 井爐換熱 蒸汽機 冷卻 回到工質(zhì)貯罐，是全封閉的循環(huán)，不會泄漏。 (5 熱功轉(zhuǎn)換效率高：即采用相變傳熱和換熱，又低溫工作的蒸汽發(fā)電機，故一般每孔地?zé)峋b機在 1500 3000KW 。 (6 建廠成本低：即一