水源熱泵基本知識(shí)

1、水源熱泵基本知識(shí)一、水源熱泵基本知識(shí)（一）基本概念水源中央空調(diào)系統(tǒng)是一種從地下水資源中提取熱量的高效、節(jié)能、環(huán)保、再生的供熱（冷）系統(tǒng)。該系統(tǒng)是成熟的熱泵技術(shù)、暖通空調(diào)技術(shù)配套地質(zhì)勘察成井技術(shù)于一體，在相對(duì)穩(wěn)定的水體溫度下高效、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。水源中央空調(diào)系統(tǒng)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(jī)（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(shí)，水源中央空調(diào)系統(tǒng)從水源中提取低品位熱能，通過電能驅(qū)動(dòng)的水源中央空調(diào)主機(jī)（熱泵）“泵”送到高溫?zé)嵩?，以滿足用戶供熱需求。為用戶供冷時(shí)，水源中央空調(diào)系統(tǒng)將用戶室內(nèi)的余熱通過水源中央空調(diào)主機(jī)（制冷）轉(zhuǎn)移到水源水中，以滿足用戶制冷需求

2、。用戶（室內(nèi)末端等）系統(tǒng)由用戶側(cè)水管系統(tǒng)、循環(huán)水泵、水過濾器、靜電水處理儀、各種末端空氣處理設(shè)備、膨脹定壓設(shè)備及相關(guān)閥門配件等組成。水源中央空調(diào)主機(jī)系統(tǒng)由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、膨脹閥、各種制冷管道配件和電器控制系統(tǒng)等組成。水源水系統(tǒng)由取水裝置、取水泵、各種水處理設(shè)備、水源水管系統(tǒng)和閥門配件等組成。制冷工況的實(shí)現(xiàn)只需通過合理地設(shè)計(jì)用戶系統(tǒng)和水源水系統(tǒng)管道和閥門，切換閥門來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)蒸發(fā)器的水源水改進(jìn)冷凝器，進(jìn)冷凝器的用戶系統(tǒng)循環(huán)水改進(jìn)入蒸發(fā)器，以達(dá)到制冷的目的。（反之則為供熱工況）水源熱泵是利用了地球水體所儲(chǔ)藏的太陽(yáng)能資源作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的冷暖空調(diào)系統(tǒng)。地表土壤和水體不僅是一個(gè)巨大的太陽(yáng)能

3、集熱器，收集了47%勺太陽(yáng)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(yáng)輻射能量），而且是一個(gè)巨大的動(dòng)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)散相對(duì)的均衡。這使得利用儲(chǔ)存于其中的似乎無(wú)限的太陽(yáng)能或地能成為可能。所以說，水源熱泵是利用可再生能源的一種有效途徑。（二）水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的工作原理圖在上圖中，供水井的地下水通過潛水泵進(jìn)入機(jī)組并進(jìn)行能量提取后回灌入回水井，構(gòu)成井水循環(huán)系統(tǒng)。機(jī)組提取地下水中的低位能量并將其聚變?yōu)楦呶荒芰?，然后輸送給冷暖水循環(huán)系統(tǒng)（用戶末端）。整個(gè)系統(tǒng)僅消耗電能，無(wú)任何污染。由于地下水循環(huán)使用.因此也不會(huì)造成地層沉降。主機(jī)占

4、地面積比傳統(tǒng)方式大大減少，可放置在地下室等空間。（三）水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)水源應(yīng)用條件一般來(lái)說，水源條件主要取決于四個(gè)因素，即水源水的獲取、水量、水溫、水質(zhì)1水源水的獲取地表水、湖水、江河水、城市廢水、工業(yè)廢水等水源的利用政府一般不進(jìn)行干預(yù)。但地下水（打井）需報(bào)節(jié)水辦批準(zhǔn)。2水源水量水源水量能否滿足工程要求，取決于以下因素：1）建筑冷熱負(fù)荷大小2）空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行方式3）空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案4）水源水的溫度（三）水源熱泵機(jī)組的特點(diǎn)節(jié)能性與常規(guī)冷水機(jī)組比，常規(guī)機(jī)組散熱是在冷卻水30-35C或32-37C情況下散熱，但水源熱泵的散熱情況是在地下水溫度中散熱，溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)機(jī)組，由于溫差原因散熱能力被

5、大大提高、耗電量被大幅度降低，同型號(hào)設(shè)備水源熱泵機(jī)組比常規(guī)設(shè)備制冷量提高20%-30%耗電量降低15溢右。環(huán)保潔凈l沒有燃燒過程，避免了排放任何煙塵及有害物質(zhì)，社會(huì)效益顯著。l自由運(yùn)用地表水資源，又可成功地控制地面沉降。l利用城市已有的地?zé)豳Y源的棄水，既解決了熱污染問題，又進(jìn)一步提高能效比節(jié)水省地l以地表水為源體，向其吸收或放出能量，即不消耗水資源，也不會(huì)對(duì)其造成污染。l省去了鍋爐房，冷卻塔及附屬的煤場(chǎng)、渣場(chǎng)所占用的寶貴面積。節(jié)能經(jīng)濟(jì)l能源利潤(rùn)率為傳統(tǒng)方式的34倍，投入1KW勺電能可得到34KW以上的制冷或供熱的能量。l初投資是其它中央空調(diào)系統(tǒng)的2/3,運(yùn)行費(fèi)用可節(jié)省1/21/3。靈活安全l真

6、正做到“一機(jī)兩用”。利用地下水熱泵冬季向建筑物供暖，夏季向建筑物供冷，提高了設(shè)備的利用率。l機(jī)組可靈活地安置在任何地方，節(jié)約空間。系統(tǒng)末端亦可作多種選擇。l無(wú)儲(chǔ)煤、儲(chǔ)油罐等衛(wèi)生及安全隱患。l自動(dòng)化程度高，無(wú)需專業(yè)人員操控。用途廣泛l從嚴(yán)寒地區(qū)至熱帶地區(qū)均適用。在冬季不結(jié)凍地區(qū)的江、河、湖、水等均可得到有效利用l可為辦公樓、賓館、醫(yī)院、飯店、超市、幼兒園、別墅、居民小區(qū)等提供中央空調(diào)系統(tǒng)，并可同時(shí)提供生活熱水。l可為紡織、化工、食品、電子等行業(yè)提供工藝?yán)鋬鏊\(yùn)行可靠l機(jī)組的運(yùn)行工況穩(wěn)定，幾乎不受環(huán)境溫度變化的影響，即使在寒冷的冬季制熱量也不會(huì)衰減，更無(wú)結(jié)霜除霜之慮了。l機(jī)組主要零部件全部采用進(jìn)口

7、設(shè)備，維護(hù)簡(jiǎn)單，主機(jī)運(yùn)行壽命可達(dá)15年以上。（五）水源熱泵中央空調(diào)的市場(chǎng)前景1 .本項(xiàng)目是一種利用低位能源（空氣、土地、水、太陽(yáng)能、工業(yè)廢熱等）代替一部分高位能源（煤、石油、電能等）以實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的的高新技術(shù)，由于其所具備的高熱能轉(zhuǎn)換效率（1:4）,無(wú)污染，運(yùn)行成本低，便于物業(yè)管理，系統(tǒng)使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，備受世界能源、環(huán)保組織和發(fā)達(dá)國(guó)家推崇，并被市場(chǎng)廣泛接受，自八十年代以來(lái)，年增長(zhǎng)率一直保持在20%U上。如美國(guó)，85年只有14000臺(tái)水源熱泵，99年末統(tǒng)計(jì)，已安裝了400000臺(tái)。水源熱泵系統(tǒng)已占空調(diào)總保有量的20%其中新建筑中占30%這樣將降低溫室氣體1百萬(wàn)噸，相當(dāng)于減少50萬(wàn)輛汽車的污染物排

8、放，年節(jié)約能源費(fèi)用達(dá)4.2億美元，美國(guó)的水源熱泵研究和應(yīng)用偏重于住宅和商業(yè)小型系統(tǒng)（60KW以下），而中、北歐如瑞典、瑞士、奧地利、德國(guó)等國(guó)家則偏重于大型機(jī)組。據(jù)99年統(tǒng)計(jì)，水源熱泵在新建房屋中的利用率，瑞士為96%奧地利為38%丹麥為27%2 .在未來(lái)的幾年中，中國(guó)面臨著巨大的能源壓力。中國(guó)經(jīng)濟(jì)在保持較高速度增長(zhǎng)的同時(shí)，必須考慮環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展問題。所以要求提高能源利用率，要求能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的方向就是從以煤為主轉(zhuǎn)為以燃?xì)?、電為主。中?guó)政府已于一九九七年與美國(guó)政府簽訂熱泵技術(shù)引進(jìn)協(xié)議；國(guó)家建設(shè)部1999年提出在10年內(nèi)建筑節(jié)能效率要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高50%北京市政府已明令在四環(huán)以內(nèi)，

9、撤掉所有燃煤鍋爐，在三年內(nèi)改造1000萬(wàn)平方米建筑取暖方式，使用清潔能源，并在財(cái)政上予以扶持。3 .據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，我國(guó)住宅空調(diào)安裝率迅速增長(zhǎng)。上海居民住宅空調(diào)擁有率已超過60%北京34%城鎮(zhèn)居民擁有率20%空調(diào)很可能成為冰箱、彩電后普及的又一種家電。這樣，對(duì)于黃河、長(zhǎng)江中下游地區(qū)的城市，住宅環(huán)境就不再僅僅是采暖問題，而是要滿足統(tǒng)一考慮采暖和空調(diào)需求的綜合性問題。為此，采用具有諸多優(yōu)勢(shì)的水源熱泵方式將成為這種需求最具競(jìng)爭(zhēng)力的住宅供熱空調(diào)方式。4 .自95年以來(lái)，經(jīng)過5年的市場(chǎng)導(dǎo)入和近200個(gè)完工項(xiàng)目的示范效應(yīng)，中國(guó)建筑熱泵市場(chǎng)已經(jīng)開始啟動(dòng)，據(jù)專家估計(jì)，該市場(chǎng)成長(zhǎng)期的市場(chǎng)總值每年可實(shí)現(xiàn)50-100億元，成熟期則可望達(dá)到500億-800億元。5 .目前全國(guó)十幾個(gè)省市有近20家企業(yè)在著手開發(fā)水源熱泵項(xiàng)目，但有產(chǎn)品和示范工程的企業(yè)只有7-8家。外國(guó)公司在中國(guó)的推廣才剛剛開始，目前只有一些象征性的示范工程。本項(xiàng)目在國(guó)際上已有30年的歷史，技術(shù)非常成熟。國(guó)內(nèi)大多數(shù)公司均是引進(jìn)技術(shù)和零部件，組裝生產(chǎn)。因此，對(duì)于中國(guó)企業(yè)來(lái)說