水源热泵可靠的节能方式

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1、水源热泵——一种经济、节能、可靠的空调能源方式近几年来，水源热泵得以发展的主要推动力是它能够以量大面广的低位热能，如井水、地下水、江、河、湖水、电厂冷却循环水、矿井水及工业余热等为能源，而且具有热回收功能，即可利用供冷空调房间排放的冷凝热来加热供热空调房间，从而提高了建筑物内部的能源利用系数。一、水源热泵系统的节能性   以采暖运行为例，目前采暖方式有集中锅炉房供热方式、热电厂供热方式、分户燃气采暖方式，水源热泵方式有利用井水、江、河、湖泊水及工业余热的形式；也有利用自来水的冬季要辅助加热的方式。它们的耗能量见表1。耗

2、能量的比较  表1表1的计算依据：①.住宅建筑为北京市多层住宅，现有建筑耗热量指标qH为31.82W/m2，设计热负荷指标为q为43.82W/m2，节能建筑qH为20.6W/m2，q为28.37W/m2。采暖全年需热量：现有建筑为95.46kwh/m2年，节能建筑为61.80kwh/m2年。②.集中锅炉房：现有供热系统热网输配效率η1为0.85，锅炉效率η2为0.55，节能供热系统η1为0.9，η2为0.68，③.热电厂供电标准煤耗为0.408Kg/kwh，供热标准煤耗为40.7Kg/GJ。④.水源热泵采暖

3、COP=4.25。从表1可知，水源热泵采暖方式全年耗能量均低于集中锅炉房和热电厂，节能效益比较明显。利用井水、江、河水或工业余热为热源的水源热泵的节能性十分明显，当水源热泵的能效系数4.0时，与热电联产供热方式比，采暖的节能性率约为40%。当采用辅助加热热源时，水源热泵的节能性是有条件的，主要的影响因素是：水源热泵的能效系数；辅助热源的加热容量。①.水源热泵能效系数的影响(见表2)制热容量为4KW时的能耗*表2*辅助加热容量为总供热量的75%。从表2可知，COP从4提高到4.5后，节能率约为5.6%，相当于减少加热容量

4、0.3296KW，即约相当于减少热负荷10%。②.辅助加热器加热容量的影响(见表3)制热容量为4KW时的能耗*表3*COP=4从表3可知，当辅助加热容量为总供热量的比从0.75降到0.5时，节能率约为16.6%。③.节能的条件制热容量为4KW的热电联产的能耗为：(4×860)/(7000×0.83×0.85)=0.697kg/4kwh由此可知：当COP=4.0，辅助加热容量为总供热量的0.5时，与热电联产供热方式比，它的节能率约为2%。当COP=4.5，辅助加热容量为总供热量的0.5时，与热电联产供热方式比，水源热泵的

5、节能率约为8%。但当COP=4.0，辅助加热容量为0.75总供热量时，热电联产将比水源热泵节能，节能效率约为15%。当COP=4.5时，其节能率约为10%。节能的主要因素如下：①.水源热泵机组直接安放在户内，热网输配损失可忽略不计。②.水源热泵机组采暖能效系数COP大于4，部分负荷时，COP值仍很稳定。③以井水，江、河、湖水及工业余热的低温热作为热泵热源的水源热泵系统，采暖耗热量仅为全年需热量的1/4。④.以自来水为热源的冬季需加辅助热源的水源热泵系统，由于考虑压缩机发热量，住宅同时使用系数及夜间调节温度等措施后辅助加

6、热容量约为热负荷的1/2～1/3，加热量约为全年需热量的1/2～1/3。二、水源热泵系统的经济性经济性指的是各种空调采暖方式的初投资、运行费和热价。目前国内外已采用的采暖空调联供方案有：①.热电冷三联供：夏季，热电厂抽汽+蒸汽吸收式制冷冬季，热电厂抽汽+汽水换热器供热②.热电冷三联供：夏季，热电厂热水+热水吸收式制冷冬季，热电厂热水+汽水换热器供热③.直燃式冷热水机组：夏季、冬季，直燃式冷热水机组制冷、供热④.燃气-蒸汽联合循不⑤.电制冷+燃气(油)锅炉采暖⑥.电动水源热泵。这类机组运行性能稳定，性能系数COP值较高，

7、理论计算可达7，实际运行时约为5，且由于可充分利用江河、湖、海水等自然能源，冬季供暖耗能少，是一种节能性好的冷热源设备。⑦.空气源热泵。冷热源兼用，整体性好，安装方便，可露天安装，采用风冷，省却了冷却塔及冷却水系统，缺点是当室外温度较低时，需增加辅助热源。各种方案的投资和成本(不包括户内系统)见表4。各方案的投资和成本比较*表4*为《住宅区三联供系统的研究》中提供的数据，成本为年运行成本。下面以兴降矿十八层单身职工宿舍为例，说明水源热泵采暖空调联供方案的经济性。十八层单身宿舍建筑形状为Y形，总采暖空调建筑面积为9564

8、m2，2～18层为标准层，标准层面积为562.6m2，设计冷热负荷为573.84KW。表5为采暖空调联供方案，表6为各方案初投资的比，表7为各方案运行费的比较，表8为各方案的综合比较。采暖空调方案表5各方案初投资的比较表6*计算时包括安装费15%，运行调试费5%，税及管理5%，设计费2%和利润10%。各方案运行费的比较(元/m2)