水源熱泵基本知識

1、水源熱泵基本知識一、水源熱泵基本知識（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，在相對穩(wěn)定的水體溫度下高效、穩(wěn)定、經(jīng)濟的運行。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（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)從水源中提取低品位熱能，通過電能驅(qū)動的水源中央空調(diào)主機（熱泵）“泵”送到高溫?zé)嵩矗詽M足用戶供熱需求。為用戶供冷時，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（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)主機系統(tǒng)由壓縮機、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。制冷工況的實現(xiàn)只需通過合理地設(shè)計用戶系統(tǒng)和水源水系統(tǒng)管道和閥門，切換閥門來實現(xiàn)進蒸發(fā)器的水源水改進冷凝器，進冷凝器的用戶系統(tǒng)循環(huán)水改進入蒸發(fā)器，以達到制冷的目的。（反之則為供熱工況）水源熱泵是利用了地球水體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源，進行能量轉(zhuǎn)換的冷暖空調(diào)系統(tǒng)。地表土壤和水體不僅是一個巨大的太陽能

3、集熱器，收集了47%勺太陽輻射能量，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)散相對的均衡。這使得利用儲存于其中的似乎無限的太陽能或地能成為可能。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入機組并進行能量提取后回灌入回水井，構(gòu)成井水循環(huán)系統(tǒng)。機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）。整個系統(tǒng)僅消耗電能，無任何污染。由于地下水循環(huán)使用.因此也不會造成地層沉降。主機占

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)用條件一般來說，水源條件主要取決于四個因素，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行干預(yù)。但地下水（打井）需報節(jié)水辦批準。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）建筑冷熱負荷大小2）空調(diào)系統(tǒng)的運行方式3）空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計方案4）水源水的溫度（三）水源熱泵機組的特點節(jié)能性與常規(guī)冷水機組比，常規(guī)機組散熱是在冷卻水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，溫度遠遠低于常規(guī)機組，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，同型號設(shè)備水源熱泵機組比常規(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)，社會效益顯著。l自由運用地表水資源，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，也不會對其造成污染。l省去了鍋爐房，冷卻塔及附屬的煤場、渣場所占用的寶貴面積。節(jié)能經(jīng)濟l能源利潤率為傳統(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,運行費用可節(jié)省1/21/3。靈活安全l真

6、正做到“一機兩用”。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無儲煤、儲油罐等衛(wèi)生及安全隱患。l自動化程度高，無需專業(yè)人員操控。用途廣泛l從嚴寒地區(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)提供工藝冷凍水運行可靠l機組的運行工況穩(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衰減，更無結(jié)霜除霜之慮了。l機組主要零部件全部采用進口

7、設(shè)備，維護簡單，主機運行壽命可達15年以上。（五）水源熱泵中央空調(diào)的市場前景1 .本項目是一種利用低位能源（空氣、土地、水、太陽能、工業(yè)廢熱等）代替一部分高位能源（煤、石油、電能等）以實現(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）,無污染，運行成本低，便于物業(yè)管理，系統(tǒng)使用壽命長等特點，備受世界能源、環(huán)保組織和發(fā)達國家推崇，并被市場廣泛接受，自八十年代以來，年增長率一直保持在20%U上。如美國，85年只有14000臺水源熱泵，99年末統(tǒng)計，已安裝了400000臺。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1百萬噸，相當于減少50萬輛汽車的污染物排

8、放，年節(jié)約能源費用達4.2億美元，美國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、德國等國家則偏重于大型機組。據(jù)99年統(tǒng)計，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 .在未來的幾年中，中國面臨著巨大的能源壓力。中國經(jīng)濟在保持較高速度增長的同時，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)為以燃氣、電為主。中國政府已于一九九七年與美國政府簽訂熱泵技術(shù)引進協(xié)議；國家建設(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1000萬平方米建筑取暖方式，使用清潔能源，并在財政上予以扶持。3 .據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，我國住宅空調(diào)安裝率迅速增長。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，對于黃河、長江中下游地區(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)勢的水源熱泵方式將成為這種需求最具競爭力的住宅供熱空調(diào)方式。4 .自95年以來，經(jīng)過5年的市場導(dǎo)入和近200個完工項目的示范效應(yīng)，中國建筑熱泵市場已經(jīng)開始啟動，據(jù)專家估計，該市場成長期的市場總值每年可實現(xiàn)50-100億元，成熟期則可望達到500億-800億元。5 .目前全國十幾個省市有近20家企業(yè)在著手開發(fā)水源熱泵項目，但有產(chǎn)品和示范工程的企業(yè)只有7-8家。外國公司在中國的推廣才剛剛開始，目前只有一些象征性的示范工程。本項目在國際上已有30年的歷史，技術(shù)非常成熟。國內(nèi)大多數(shù)公司均是引進技術(shù)和零部件，組裝生產(chǎn)。因此，對于中國企業(yè)來說