水源热泵节能原理和系统设计

《水源热泵节能原理和系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、水源热泵节能原理和系统设计　　【摘要】本文重点介绍了水源热泵的节能原理以及系统设计，希望能够对水源热泵的推广应用提供借鉴。【关键词】水源热泵；节能；系统设计；应用中图分类号：TE08文献标识码：A一、前言水源热泵技术是一种可以对再生能源利用的技术，具有很多优点得到了广泛应用，如高效节能、经济环保、灵活使用、维修方便等等。当然，最重要的当属节能。本文将对水源热泵节能设计进行探讨。二、水源热泵系统原理和节能原理水源热泵工程是一项系统工程,一般由水源系统、水源热泵机房系统和末端散热系统三部分组成。其中,水源系统包括水源、取

2、水构筑物、输水管网和水处理设备等。水源热泵技术是利用地球表面浅层水源(如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成)的低温低位热能资源,并采用热泵原理,通过极少高位电能输入,实现大量低位热能向高位热能转移的一种技术。8水源热泵机组主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀组成.压缩机起着压缩和输送循环工质从低温低压处到高温高压处的作用,是热泵系统的心脏;蒸发器使经节流阀流入的制冷剂液体蒸发,以吸收被冷却物体的热量,达到制冷的目的;冷凝器将从蒸发器中吸收的热量连同压缩机做功消耗所转化的热量传递给冷却介质,达到制热的目的;

3、膨胀阀对循环工质起到节流降压作用,并调节进入蒸发器的循环工质流量.根据热力学第二定律,压缩机所消耗的功(电能)起到补偿作用,使循环工质不断地从低温环境中吸热,并向高温环境放热。图1水源热泵制热过程的工作原理图在工作流程中,工质1表示水源水,工质3表示循环水,工质2表示热泵中的介质,种类根据压缩机和环保要求来定.工质1流经热泵时,与蒸发器中的工质2进行热交换,工质2吸收热量后,蒸发成低压蒸汽,经压缩机提高压力和温度后,进入冷凝器凝结成液体并向工质3放出热量,这部分热量实际上包括来自低位热源的热量和压缩机的功耗,工质3的

4、热量即可供建筑物取暖所需,工质2从冷凝器的高压下膨胀而进入蒸发器,再开始新的工作循环.热泵工质的理想压缩循环是理论逆卡诺循环,图2表示的是在高温T与低温T0两个恒温间的温熵图.其中面积ABCD代表净输入功W,面积CDEF代表释放的能量,面积ABFE代表从低位热源吸取的热量.8图2逆卡诺循环温熵图三、水源热泵节能系统设计1、工程概况某综合楼座落于某市江水河畔，总建筑面积为34201m2，其中地下室建筑面积为4367.5m2，共有地下1层，地上21层，为酒店与办公综合楼。总冷负荷为3400kW，总热负荷为2600kW，每

5、天需要55°C的生活热水54t。2、空调系统设计（1）设计计算参数夏季空调干球温度33.9°C，空调湿球温度:27°C；空调日平均温度30.5°C，夏季通风干球温度32.0°C；最热月月平均相对湿度70%，大气压力986.1hPa冬季空调干球温度0°C，冬季通风干球温度-3.0°C。（2）江水水源热泵空调系统设计①水源水系统本工程空调采用江水源热泵空调系统（开式），系统所需的水源水取自离建筑约100m的江水，采用反渗滤取水井提取江水，取水井内安放3台潜水泵，每台热泵机组对应一台潜水泵，热泵机组与潜水泵联动控制，根据实

6、际负荷大小调整热泵机组与潜水泵的开启台数，充分利用江水的低位热能资源进行供热与空调。中央空调系统从上游取水，向下游排放。8针对开式地表水源热泵系统存在的问题，采用了以下措施予以解决：1）为了解决开式循环的滋生藻类和生锈结垢问题，水源系统采用进口高效水处理设备进行水处理，效果十分显著。2）为了防止泥沙进入机组，系统采用反冲洗过滤器和旋流除砂器进行处理。3）为了防止冬季江水温过低，在冬季，热泵机组不需要全部开启的情况下，潜水泵全部开启，增大江水量，把机组的进出水温差减小一半，确保机组的安全运行。②主机系统主机选用某品牌江

7、水水源热泵机组，采用3台江水水源热泵机组，即，2台SSR-1300DMB2水源热泵机组，一台SSR-850DCB2全热回收型水源热泵机组。全热回收型水源热泵机组可以在夏季制冷的同时免费制备生活热水，春、秋、冬季则独立制备生活热水，机组完全自动运行，不需要人工切换阀门；SSR-1300DMB2机组夏季供冷，冬季供暖。所有机组均为相互独立的双氟系统，确保了备用性，提高了可靠性。③末端系统酒店客房、包房、办公用房等小房间均采用风机盘管+新风机组系统。风机盘管暗藏在吊顶内，气流组织为客房：侧送上回；办公室：上送上回。另设新风

8、处理机组，室外新风经过滤、盘管降温除湿、风机加压后直接送入室内。8酒店大堂、宴会厅等大空间房间采用吊顶风柜+全热交换新风机组系统。吊顶风柜暗藏在吊顶内，气流组织为上送上回。另设全热交换式新风处理机组，室外新风经过滤、与室内排风换热、风机加压后直接送入室内。图3江水源热泵空调系统工艺原理图3、源水选择根据该项目的特点，现可以利用湖泊水水源作为此项