水源热泵系统的组成

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时间:2018-01-29

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1、水源热泵系统的组成  水源中央空调系统的是由末端(室内空气处理末端等)系统,水源中央空调主机(又称为水源热泵)系统和水源水系统三部分组成。为用户供热时,水源中央空调系统从水源中中提取低品位热能,通过电能驱动的水源中央空调主机(热泵)"泵"送到高温热源,以满足用户供热需求。为用户供冷时,水源中央空调将用户室内的余热通过水源中央空调主机(制冷)转移到水源中,以满足用户制冷需求。1.系统原理图:制热工况为例,系统原理见下图:2.用户(室内末端等)系统由用户侧水管系统,循环水泵,水过滤器,静电水处理仪,各种末端空气处理设备,膨胀定压设备及相关阀门配件组成。3.水源中央空调主机系

2、统由压缩机,蒸发器,冷凝器,膨胀阀,各种制冷管道配件和电器控制系统等组成。4.水源水系统由水源取水装置,取水泵,水处理设备,输水管网和阀门配件等组成。5.制冷工况可通过阀门切换来实现,即使水源水进冷凝器,蒸发器的冷冻循环水接用户系统。(反之则为制热工况)水源热泵系统介绍摘要:本文首先介绍了水源热泵技术的概念和工作原理,并与锅炉和空气源热泵   在能源利用角度作了对比,得出水源热泵技术是利用可再生能源的一种技   术。随后,详细地描述了水源热泵的特点并介绍了国内外关于地源应用的   基本情况和中国目前水源热泵开发应用的前景,最后,特别介绍了清华同   方水源热泵的技术特点

3、和中国水源热泵推广应用中的一些问题。一、水源热泵技术的概念和工作原理  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,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移的一种技术。  地球表面浅层水源如深度在1000米以内的地下水、地表的河流和湖泊和海洋中,吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量,并且水源的温度一般都十分稳定。水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中,由于水源温度低,所以可以高效地带走热量,而冬季,则从水源中提取能量,由热泵原理通过空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物

4、中。通常水源热泵消耗1kW的能量,用户可以得到4kW以上的热量或冷量。  水源热泵机组工作的原理示图如下:  水源热泵根据对水源的利用方式的不同,可以分为闭式系统和开式系统两种。闭式系统是指在水侧为一组闭式循环的换热套管,该组套管一般水平或垂直埋于地下或湖水海水中,通过与土壤或海水换热来实现能量转移。(其中埋于土壤中的系统又称土壤源热泵,埋于海水中的系统又称海水源热泵)。开式系统是指从地下抽水或地表抽水后经过换热器直接排放的系统。  与锅炉(电、燃料)和空气源热泵的供热系统相比,水源热泵具明显的优势。锅炉供热只能将90%~98%的电能或70~90%的燃料内能转化为热量,

5、供用户使用,因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量;由于水源热泵的热源温度全年较为稳定,一般为10~25℃,其制冷、制热系数可达3.5~4.4,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中央空调的50~60%。因此,近十几年来,尤其是近五年来,水源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及中、北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展,中国的水源热泵市场也日趋活跃,可以预计,该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。  在中国的传统的空调系统概念中,由于国家的经济发展状况和政策的影响,在相当长的时期中,北方一般以

6、燃煤锅炉解决冬季取暖问题,在南方以水冷机组解决夏季制冷问题。在二十世纪八十年代以后,制冷机组的方式开始多样化,此时,出现了溴化锂机组、风冷机组,机组的容量也从原有的大中型机组过渡为大中小型机组,在二十世纪九十年代以后,对于取暖方式也开始有新的尝试和探讨,特别是随着可持续发展和公众环保意识的提高,世界和中国能源利用的结构都正在转变,从原有的煤、石油取暖过渡到以天然气及电等清洁能源。北京作为大气污染最为严重的城市之一,其治理大气污染的政策中就包括能源结构的调整,从以煤为主改为天然气和电力替代能源。但是,替代能源虽然可以部分解决大气污染的问题,可是天然气和石油等都属于不可再生

7、的能源,从可持续发展的角度看,必须提高能源利用效率或者寻找可以再生的能源,而水源热泵机组就是比较理想的一种设备。二、水源热泵的特点  由于水源热泵技术利用地表水作为空调机组的制冷制热的源,所以其具有以下优点:1.属可再生能源利用技术  水源热泵是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。其中可以利用的水体,包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳辐射能量,比人类每年利用能量的500倍还多(地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量),而且

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