水源熱泵應(yīng)用的優(yōu)缺點

1、水源熱泵應(yīng)用的優(yōu)缺點【摘 要】隨著“節(jié)能環(huán)保，綠色建筑”的大力提倡，國家發(fā)改 委、財政部等部委從政策上給予“節(jié)能型地（水）源熱泵系統(tǒng)”明 確性補(bǔ)助，預(yù)示著地水源熱泵逐步發(fā)展的方向。水源熱泵因受條件 所限也并不是所有地區(qū)都適合，本文闡述了水源熱泵的優(yōu)缺點，為 設(shè)計者選用水源熱泵時作為參考?！娟P(guān)鍵詞】水源熱泵；地下水；能源；制熱（冷）系數(shù)水源熱泵是利用地球水所儲藏的太陽能資源作為冷、熱源，進(jìn) 行轉(zhuǎn)換的技術(shù)。水源熱泵技術(shù)的工作原理就是：通過輸入少量高品 位能源（如電能），實現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。水體分別作為 冬季熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源，即在夏季將建筑物中的熱 量”取”出來，釋放到水體中去

2、，由于水源溫度低，所以可以高效 地帶走熱量，以達(dá)到夏季給建筑物室內(nèi)制冷的目的；而冬季，則是 通過水源熱泵機(jī)組，從水源中”提取”熱能，送到建筑物中采暖。做為北方的主要幾種熱源的形式，區(qū)域鍋爐房、熱電廠、 小型家用鍋爐與水源熱泵相比較，水源熱泵有著明顯的優(yōu)勢。采用燃料鍋爐供暖，只有70%90%的燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)化為熱量且供 熱同時產(chǎn)生大量廢氣、廢料，處理廢料等需要耗費大量的人力、物 力和財力。電鍋爐是清潔環(huán)保的熱源，其可將90%98%的電能轉(zhuǎn)換 為熱能，無需處理廢料。但發(fā)電所需的煤等物力會間接的產(chǎn)生與燃 料鍋爐同樣的問題，且電鍋爐成本較高。小型家用鍋爐同樣存在運 行成本維護(hù)成本高、會產(chǎn)生廢氣增加危險性等

3、問題。熱電廠是相對 比較經(jīng)濟(jì)、效果較好的采暖熱源形式。但受到各項目運行參數(shù)要求 的不同，比如需要夏季制冷，過渡季節(jié)采暖等問題則無法解決。而水源熱泵則因其自身的特點為越來越多的用戶所采納，其具 有以下幾種明顯優(yōu)勢，（1）水源熱泵便于集中管理，如可按園區(qū)的 大小及分期建設(shè)設(shè)置一臺或幾臺水熱熱泵機(jī)組，便于分期管理；（2） 分段調(diào)節(jié)：按各項目的自身特點可選擇各時段的冷熱媒運行參數(shù)， 以達(dá)到節(jié)能的效果。（3）水熱熱泵可提供熱源也可在夏季供冷，對 于公共建筑需要冷熱源的要求做到了一機(jī)多用。（4）無廢料，清潔 環(huán)保。水源熱泵利用了地下水的資源的能量。水源熱泵要比電鍋爐 加熱節(jié)省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐

4、節(jié)省二分之一以上的能 量，從而減少了碳排放。水源熱泵機(jī)組的節(jié)能原理，水源熱泵利用的是地下水的能量， 以沈陽為例，冬季地下水水體溫度為12C，比室外環(huán)境空氣溫度高 2030C，所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度大大提高，能效比隨之也提高 了很多。而夏季沈陽地下水水體為18C，水體溫度比環(huán)境空氣溫度 低1015C，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(jī)組效率得到了大大的提升。其制冷、制熱系數(shù)可高 達(dá)4.24.4，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，其運行 費用為僅傳統(tǒng)的冷水機(jī)組的的50%60%，經(jīng)濟(jì)效益可觀。天然氣、石油、煤等資源都屬于不可再生的自然資源，隨 著該種自然資源的逐漸

5、消化，節(jié)能產(chǎn)品越來越受到社會的關(guān)注。水 源熱泵的用電相對少，屬于節(jié)省能源的產(chǎn)品。電能本身為一種清潔 的能源，但在發(fā)電時需耗費的如煤等能源造成了自然資源的減少以 及燃燒產(chǎn)生的污染物，廢物等一系列的問題。所以節(jié)能的設(shè)備本身 的污染就小。設(shè)計良好的水源熱泵機(jī)組的電力消耗，與空氣源熱泵 相比，相當(dāng)于減少30%以上，與電供暖相比，相當(dāng)于減少70%以 上。人力、物力以及財力的節(jié)省得到了明顯的體現(xiàn)。地下水水體的溫度常年相對穩(wěn)定，其波動的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于室 外環(huán)境空氣溫度的變動，這一特性的應(yīng)用，使得水源熱泵機(jī)組的運 行更加的可靠、穩(wěn)定，同時也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性；由于 系統(tǒng)簡單、機(jī)組部件少，運行穩(wěn)定，因此維

6、護(hù)費用低，使用壽命長 可達(dá)到25年以上在人力成本逐漸增加的今天，節(jié)省人力也成為開源節(jié)流的一 個重要舉措。水源熱泵機(jī)組采用全電腦控制，自動化程度高，節(jié)省 了人力物力的投入。水源熱泵機(jī)組根據(jù)項目的不同要求可供采暖、供制冷冷，還 可供生活熱水，一機(jī)多用，多機(jī)互為備用，一套系統(tǒng)可以替換原來 的鍋爐加制冷機(jī)的兩套裝置或系統(tǒng)，節(jié)省了設(shè)備的同時也節(jié)省了機(jī) 房的面積。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。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 住宅的采暖、空調(diào)

7、制冷等。水源熱泵螺桿機(jī)組制冷量范圍從370kw到3242kw，規(guī)格多，根據(jù)用戶的需求可提供多種機(jī)組的組合模式，適用范圍更廣。水源熱泵技術(shù)采用的制冷劑樣式多，可以是r22或r134a、 r407c和r410a等。水源熱泵機(jī)組的運行沒有任何污染，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，對機(jī)房的場地要求不很苛刻，可以建造在居民區(qū)內(nèi)。象任何事物一樣，水源熱泵也不是十全十美的，更不是萬能的， 其應(yīng)用也會受到制約。可利用的水源條件限制地下水資源的利用受到了當(dāng)?shù)氐乃?、水溫等條件的限制。同 一個地區(qū)的不同位置的水井出水量也不盡相同，水量過少就會增加 初投資的成本

8、，也會影響水源熱泵運行的穩(wěn)定及效率。投資的經(jīng)濟(jì)性由于受到不同地區(qū)相關(guān)的政策，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。在不同地區(qū)不同 需求的條件下，水源熱泵的投資經(jīng)濟(jì)性會有所不同。水源熱泵也需 要因地制宜，并不是所有地區(qū)都適合。水層的地理結(jié)構(gòu)的限制對于從地下抽水回灌的使用一直以來備受爭議，理論上適合的 地質(zhì)結(jié)構(gòu)，豐沛的水源，以及理想的土壤條件，是可以保證地下水 的回灌可以得到良好實現(xiàn)的，但一些項目為一些私利使得地下水得 不到合理的灌溉，從而影響了當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、水質(zhì)，產(chǎn)生的潛在的危害。一個好的項目能得到社會的大力推廣，首先這是一個被肯定的 優(yōu)秀的成果，任何成果的應(yīng)用都需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，水源熱 泵也是如此，采用機(jī)械動力提起地下水與重力回灌地下水成為地下 水得不到良好回灌的主要原因。由此而產(chǎn)生的后果會是水源熱泵的 發(fā)展受到限制，這需要開發(fā)商，施工方及政府的管理單位達(dá)成共識。發(fā)展地源熱泵，是現(xiàn)今改變以消耗不可再生的自然資源為能源 的有效途徑，為可再生能源的發(fā)展空間開