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概述

臨滄新款水源熱泵水源熱泵的工作原理和特點(diǎn)水源熱泵特點(diǎn)—水源熱泵原理水源熱泵技術(shù)可利用地球表面淺層水源如地下水、河流和湖泊中吸收地太陽(yáng)能和地?zé)崮芏纬傻氐匚粺崮苜Y源，并采用熱泵原理，即通過(guò)少量的高位熱能的輸入，把不能直接利用的地位熱能轉(zhuǎn)或?yàn)榭梢岳玫母呶荒?，從而達(dá)到節(jié)約部分高位能的目的。水源熱泵機(jī)組以水為載體，在冬季采集來(lái)自湖水、河水、地下水及地?zé)嵛菜踔凉I(yè)廢水、污水的低品位熱能，取得能量供給室內(nèi)取暖；在夏季把室內(nèi)的熱量取出，釋放到水中，以達(dá)到夏季空調(diào)供冷的目的?？煞制谕度胨礋岜锰攸c(diǎn)—能效比高高效水源熱泵機(jī)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18～35℃，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(jī)組效率提高。據(jù)美國(guó)環(huán)保署epa估計(jì)，設(shè)計(jì)安裝良好的水源熱泵，平均來(lái)說(shuō)可以節(jié)約用戶30～40%的供熱制冷空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用。系統(tǒng)供水溫度為24℃，機(jī)組A為制冷模式，排出熱量到回水中，回水溫度30℃，機(jī)組B為制熱模式，從水中吸收熱量，使得回水溫度降低到24度，當(dāng)一定比例的機(jī)組同時(shí)制冷制熱時(shí)，水循環(huán)溫度達(dá)到平衡，建筑物內(nèi)部分區(qū)域多余的熱量被轉(zhuǎn)移到需要熱量的地方，*無(wú)須使用輔助熱源，達(dá)到的使用效果。水源熱泵特點(diǎn)—清潔能源節(jié)能水源熱泵使用的電能本身為一種清潔的能源，但在發(fā)電時(shí)，消耗一次能源并導(dǎo)致污染物和二氧化碳溫室氣體的排放。設(shè)計(jì)良好的水源熱泵機(jī)組，與空氣源熱泵相比，相當(dāng)于減少30%以上的電力消耗，與電供暖相比，相當(dāng)于減少70%以上的電力消耗。所以，水源熱泵在節(jié)能的同時(shí)還減少和降低了發(fā)電時(shí)一次能源消耗過(guò)程中產(chǎn)生的污染排放和溫室效應(yīng)。水源熱泵特點(diǎn)—應(yīng)用范圍廣可廣泛的應(yīng)用于賓館、辦公樓、學(xué)校、商場(chǎng)、別墅區(qū)、住宅小區(qū)的集中供熱制冷，以及其它商業(yè)和工業(yè)建筑空調(diào)，并可用于游泳池、乳制器加工、啤酒釀造、冷軋鍛造、冷庫(kù)及室內(nèi)種植和恒溫養(yǎng)殖等行業(yè)上。一機(jī)多用利用一套設(shè)備即可供冷，又可供熱，還可提供生活熱水。對(duì)空調(diào)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，一臺(tái)熱泵提供兩種熱源，可節(jié)省一次性投資，其總投資額僅為傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的60%，并且安裝容易，安裝工作量比其他空調(diào)系統(tǒng)少，安裝工期短，更改安裝也容易。水源熱泵特點(diǎn)—穩(wěn)定可靠維護(hù)方便水體的溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定，其波動(dòng)的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動(dòng)，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(jī)組運(yùn)行更可靠、更穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性，不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點(diǎn)問(wèn)題。由于系統(tǒng)簡(jiǎn)單，機(jī)組部件較少，運(yùn)行簡(jiǎn)單、穩(wěn)定，相對(duì)來(lái)說(shuō)維護(hù)費(fèi)用要低得多，使用壽命可長(zhǎng)過(guò)20年以上。

水源熱泵系統(tǒng)的組成

臨滄新款水源熱泵水源*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*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*空調(diào)系統(tǒng)從水源中中提取低品位熱能，通過(guò)電能驅(qū)動(dòng)的水源*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*空調(diào)將用戶室內(nèi)的余熱通過(guò)水源*空調(diào)主機(jī)（制冷）轉(zhuǎn)移到水源中，以滿足用戶制冷需求。

1. 系統(tǒng)原理圖：制熱工況為例，

 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(guò)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(mén)配件組成。

3. 水源*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。

4. 水源水系統(tǒng)由水源取水裝置，取水泵，水處理設(shè)備，輸水管網(wǎng)和閥門(mén)配件等組成。

5. 制冷工況可通過(guò)閥門(mén)切換來(lái)實(shí)現(xiàn)，即使水源水進(jìn)冷凝器，蒸發(fā)器的冷凍循環(huán)水接用戶系統(tǒng)。（反之則為制熱工況）

水源熱泵系統(tǒng)介紹

水源熱泵技術(shù)的概念和工作原理

水源熱泵技術(shù)是利用地球表面淺層水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太陽(yáng)能和地?zé)崮芏纬傻牡蜏氐臀粺崮苜Y源，并采用熱泵原理，通過(guò)少量的高位電能輸入，實(shí)現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移的一種技術(shù)。

地球表面淺層水源如深度在1000米以內(nèi)的地下水、地表的河流和湖泊和海洋中，吸收了太陽(yáng)進(jìn)入地球的相當(dāng)?shù)妮椛淠芰?，并且水源的溫度一般都十分穩(wěn)定。水源熱泵機(jī)組工作原理就是在夏季將建筑物中的熱量轉(zhuǎn)移到水源中，由于水源溫度低，所以可以高效地帶走熱量，而冬季，則從水源中提取能量，由熱泵原理通過(guò)空氣或水作為載冷劑提升溫度后送到建筑物中。通常水源熱泵消耗1kW的能量，用戶可以得到4kW以上的熱量或冷量。

水源熱泵機(jī)組工作的原理：

水源熱泵根據(jù)對(duì)水源的利用方式的不同，可以分為閉式系統(tǒng)和開(kāi)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(guò)與土壤或海水換熱來(lái)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移。（其中埋于土壤中的系統(tǒng)又稱土壤源熱泵，埋于海水中的系統(tǒng)又稱海水源熱泵）。開(kāi)式系統(tǒng)是指從地下抽水或地表抽水后經(jīng)過(guò)換熱器直接排放的系統(tǒng)。

與鍋爐（電、燃料）和空氣源熱泵的供熱系統(tǒng)相比，水源熱泵具明顯的優(yōu)勢(shì)。鍋爐供熱只能將90%~98%的電能或70～90%的燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)化為熱量，供用戶使用，因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省二分之一以上的能量；由于水源熱泵的熱源溫度全年較為穩(wěn)定，一般為10～25℃，其制冷、制熱系數(shù)可達(dá)3.5～4.4，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，其運(yùn)行費(fèi)用為普通*空調(diào)的50～60％。因此，近十幾年來(lái)，尤其是近五年來(lái)，水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在北美如美國(guó)、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國(guó)家取得了較快的發(fā)展，中國(guó)的水源熱泵市場(chǎng)也日趨活躍，可以預(yù)計(jì)，該項(xiàng)技術(shù)將會(huì)成為21世紀(jì)zui有效的供熱和供冷空調(diào)技術(shù)。

水源熱泵的特點(diǎn)

由于水源熱泵技術(shù)利用地表水作為空調(diào)機(jī)組的制冷制熱的源，所以其具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1. 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(chǔ)藏的太陽(yáng)能資源作為冷熱源，進(jìn)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(gè)巨大的太陽(yáng)能集熱器，收集了47％的太陽(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(guò)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)散的相對(duì)的均衡。這使得利用儲(chǔ)存于其中的近乎無(wú)限的太陽(yáng)能或地能成為可能。所以說(shuō)，水源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術(shù)。

2. 高效節(jié)能

水源熱泵機(jī)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18-35℃，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(jī)組效率提高。據(jù)美國(guó)環(huán)保署EPA估計(jì)，設(shè)計(jì)安裝良好的水源熱泵，平均來(lái)說(shuō)可以節(jié)約用戶30～40％的供熱制冷空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用。

3. 運(yùn)行穩(wěn)定可靠

水體的溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定，其波動(dòng)的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動(dòng)。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(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點(diǎn)問(wèn)題。

4. 環(huán)境效益顯著

水源熱泵的使用電能，電能本身為一種清潔的能源，但在發(fā)電時(shí)，消耗一次能源并導(dǎo)致污染物和二氧化碳溫室氣體的排放。所以節(jié)能的設(shè)備本身的污染就小。設(shè)計(jì)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。

水源熱泵技術(shù)采用的制冷劑，可以是R22或R134A、R407C和R410A等替代共質(zhì)。

水源熱泵機(jī)組的運(yùn)行沒(méi)有任何污染，可以建造在居民區(qū)內(nèi)，沒(méi)有燃燒，沒(méi)有排煙，也沒(méi)有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場(chǎng)地，且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。

5. 一機(jī)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(jī)多用，一套系統(tǒng)可以替換原來(lái)的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)。特別是對(duì)于同時(shí)有供熱和供冷要求的建筑物，水源熱泵有著明顯的優(yōu)點(diǎn)。不僅節(jié)省了大量能源，而且用一套設(shè)備可以同時(shí)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(chǎng)、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)。

6. 自動(dòng)運(yùn)行

水源熱泵機(jī)組由于工況穩(wěn)定，所以可以設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，部件較少，機(jī)組運(yùn)行簡(jiǎn)單可靠，維護(hù)費(fèi)用低；自動(dòng)控制程度高，使用壽命長(zhǎng)可達(dá)到15年以上。

當(dāng)然，象任何事物一樣，水源熱泵也不是十全十美的，其應(yīng)用也會(huì)受到制約。

⑴ 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(shí)在實(shí)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(gè)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(kāi)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(duì)開(kāi)式系統(tǒng)，水源要求必須滿足一定的溫度、水量和清潔度。

⑵ 水層的地理結(jié)構(gòu)的限制

對(duì)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(jì)條件下打井找到合適的水源，同時(shí)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(shí)現(xiàn)。

⑶ 投資的經(jīng)濟(jì)性

由于受到不同地區(qū)、不同用戶及國(guó)家能源政策、燃料價(jià)格的影響，水源的基本條件的不同；一次性投資及運(yùn)行費(fèi)用會(huì)隨著用戶的不同而有所不同。雖然總體來(lái)說(shuō)，水源熱泵的運(yùn)行效率較高、費(fèi)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(jì)性會(huì)有所不同。

在制冷模式時(shí)，高壓高溫的制冷劑氣體從壓縮機(jī)出來(lái)后進(jìn)入水/制冷劑的冷凝器，向水中排放熱量而冷卻成高壓液體，并使水溫升高。到熱膨脹閥進(jìn)行節(jié)流膨脹成低壓液體后進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)成低壓蒸汽，同時(shí)吸收空氣的（水）的熱量。低壓制冷劑蒸汽又進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮成高壓氣體，如此循環(huán)不已。此時(shí)，制冷環(huán)境需要的冷凍水在蒸發(fā)器中獲得。在供熱模式時(shí)，高壓高溫制冷劑氣體從壓縮機(jī)壓出后進(jìn)入冷凝器同時(shí)排放熱量而冷卻成高壓液體，到熱膨脹閥進(jìn)行節(jié)流膨脹成低壓液體進(jìn)入蒸發(fā)器器蒸發(fā)成低壓蒸汽，蒸發(fā)過(guò)程中吸收水中的熱量將水冷卻。低壓制冷劑蒸汽又進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮成高壓氣體，如此循環(huán)不已。此時(shí)，供熱環(huán)境需要的熱水在冷凝器中獲得。熱泵系統(tǒng)是一種高效、節(jié)能、節(jié)資、冷暖兩用、運(yùn)行靈活且無(wú)污染的新型*空調(diào)系統(tǒng)。它利用空氣、地表水、地下水、工業(yè)廢水及地下常溫土壤資源，借助壓縮機(jī)系統(tǒng)，完成制冷（制熱）。它無(wú)須任何人工資源，*取代了鍋爐或市政管網(wǎng)等傳統(tǒng)的供暖方式和*空調(diào)系統(tǒng)。它不向外界排放任何廢氣、廢水、廢渣，使人們遠(yuǎn)離粉塵、廢氣和霉菌，是一種理想?quot;綠色技術(shù)"。

目前我國(guó)利用較多的是水源熱泵，就是以地下水作為冷熱"源體"，在冬季利用熱泵吸收其熱量向建筑物供暖，在夏季熱泵將吸收到的熱量向其排放、實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物供冷。 傳統(tǒng)的暖通空調(diào)系統(tǒng)需要很多輔助系統(tǒng)或設(shè)備來(lái)完成一個(gè)完整的暖通空調(diào)功能，如冷卻塔。而水源熱泵系統(tǒng)只是通過(guò)與地下水的熱交換來(lái)完成制冷或制熱的效果。只應(yīng)用一個(gè)硬件系統(tǒng)，通過(guò)在不同季節(jié)進(jìn)行冷凝器和蒸發(fā)器的轉(zhuǎn)換，就可以完成制冷與制熱功能的轉(zhuǎn)換。

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