水(shui)(shui)源熱(re)泵是利(li)用(yong)了(le)地(di)球水(shui)(shui)體所儲(chu)藏(zang)的(de)(de)(de)太陽能資源作為冷(leng)熱(re)源,進(jin)行能量轉換的(de)(de)(de)供(gong)暖空調(diao)系統。其中可以(yi)利(li)用(yong)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)體,包(bao)括地(di)下水(shui)(shui)或河流、地(di)表(biao)的(de)(de)(de)部分的(de)(de)(de)河流和湖泊以(yi)及(ji)海洋。
水(shui)源(yuan)(yuan)熱(re)(re)(re)(re)泵的(de)原理是利用地球表面(mian)淺層(ceng)水(shui)源(yuan)(yuan),來(lai)對太陽能(neng)和(he)地熱(re)(re)(re)(re)能(neng)進行吸收,從而就形成了低溫低位(wei)熱(re)(re)(re)(re)能(neng)資源(yuan)(yuan),采用熱(re)(re)(re)(re)泵的(de)原理,通過少量的(de)高位(wei)電能(neng)輸入,從而使得低位(wei)熱(re)(re)(re)(re)能(neng)向高位(wei)熱(re)(re)(re)(re)能(neng)轉移得以實(shi)現,這種技(ji)術(shu)就是水(shui)源(yuan)(yuan)熱(re)(re)(re)(re)泵技(ji)術(shu)。下面(mian)為大家介紹一(yi)下水(shui)源(yuan)(yuan)熱(re)(re)(re)(re)泵的(de)工作原理。
一、在制冷模(mo)式的情況下
在這(zhe)種情況下的(de)時(shi)候(hou),高溫高壓(ya)的(de)制(zhi)冷(leng)劑氣體(ti)會(hui)從壓(ya)縮(suo)(suo)機(ji)出(chu)(chu)來進入(ru)到(dao)冷(leng)凝(ning)器(qi)中(zhong),高溫高壓(ya)液體(ti)會(hui)在制(zhi)冷(leng)劑向冷(leng)卻水(shui)(shui)(shui)(地下水(shui)(shui)(shui))中(zhong)放出(chu)(chu)熱量的(de)時(shi)候(hou)而形成,冷(leng)卻水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)溫也會(hui)隨之而升高,然后,低壓(ya)制(zhi)冷(leng)劑蒸汽又進入(ru)到(dao)壓(ya)縮(suo)(suo)機(ji)中(zhong),壓(ya)縮(suo)(suo)成了高溫高壓(ya)氣體(ti),就(jiu)這(zhe)樣不斷(duan)循環,在蒸發器(qi)中(zhong)獲(huo)得冷(leng)凍水(shui)(shui)(shui)。
二、在制熱模式的情況下
在這種情況下的(de)時(shi)(shi)候,同樣(yang)高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)(ya)(ya)的(de)制(zhi)冷(leng)劑(ji)氣(qi)體(ti)會(hui)(hui)從壓(ya)(ya)(ya)縮機(ji)出來進(jin)入(ru)冷(leng)凝(ning)器(qi),高(gao)壓(ya)(ya)(ya)液體(ti)會(hui)(hui)在制(zhi)冷(leng)劑(ji)向供熱(re)(re)水(shui)(shui)(shui)(建筑供暖用水(shui)(shui)(shui))中放出熱(re)(re)量(liang)的(de)時(shi)(shi)候而形成(cheng)(cheng),供熱(re)(re)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)溫(wen)也會(hui)(hui)隨著升高(gao),然后,制(zhi)冷(leng)劑(ji)會(hui)(hui)經過膨(peng)脹閥,膨(peng)脹成(cheng)(cheng)低(di)(di)(di)(di)溫(wen)低(di)(di)(di)(di)壓(ya)(ya)(ya)液體(ti),進(jin)入(ru)蒸發(fa)(fa)器(qi),吸收低(di)(di)(di)(di)溫(wen)熱(re)(re)源水(shui)(shui)(shui)(地下水(shui)(shui)(shui))中的(de)熱(re)(re)量(liang),蒸發(fa)(fa)成(cheng)(cheng)低(di)(di)(di)(di)壓(ya)(ya)(ya)蒸汽,低(di)(di)(di)(di)溫(wen)熱(re)(re)源水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)溫(wen)就會(hui)(hui)降(jiang)低(di)(di)(di)(di)。低(di)(di)(di)(di)壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)冷(leng)劑(ji)蒸汽又進(jin)入(ru)壓(ya)(ya)(ya)縮機(ji)壓(ya)(ya)(ya)縮成(cheng)(cheng)高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)體(ti),如此循環在冷(leng)凝(ning)器(qi)中獲得供熱(re)(re)水(shui)(shui)(shui)。
水(shui)源(yuan)熱泵機(ji)組(zu)可利(li)用的(de)水(shui)體(ti)溫(wen)(wen)度冬季(ji)為12~22℃,水(shui)體(ti)溫(wen)(wen)度比(bi)環境空(kong)氣(qi)溫(wen)(wen)度高,所(suo)以(yi)熱泵循(xun)環的(de)蒸發(fa)溫(wen)(wen)度提高,能(neng)效比(bi)也提高。而(er)夏季(ji)水(shui)體(ti)為18~35℃,水(shui)體(ti)溫(wen)(wen)度比(bi)環境空(kong)氣(qi)溫(wen)(wen)度低,所(suo)以(yi)制冷(leng)的(de)冷(leng)凝溫(wen)(wen)度降低,使得冷(leng)卻效果好于風(feng)冷(leng)式和冷(leng)卻塔式,機(ji)組(zu)效率提高。
水體(ti)的(de)(de)溫度(du)一年四季(ji)相(xiang)對穩定,其波動(dong)的(de)(de)范圍遠遠小于空氣(qi)(qi)的(de)(de)變動(dong)。是很好的(de)(de)熱(re)泵(beng)熱(re)源和(he)空調(diao)冷源,水體(ti)溫度(du)較恒(heng)定的(de)(de)特性(xing),使得熱(re)泵(beng)機組(zu)運行更可靠、穩定,也保證了(le)系統的(de)(de)高(gao)效性(xing)和(he)經濟性(xing)。不(bu)存在空氣(qi)(qi)源熱(re)泵(beng)的(de)(de)冬季(ji)除霜等難點問題。
水源(yuan)熱泵使用(yong)(yong)的(de)是電(dian)能(neng),電(dian)能(neng)本(ben)身(shen)為一(yi)種清潔的(de)能(neng)源(yuan),但(dan)在發電(dian)時,消(xiao)耗一(yi)次能(neng)源(yuan)并導致污染物和CO2溫室(shi)氣體的(de)排(pai)放。所(suo)以(yi)節能(neng)的(de)設備本(ben)身(shen)的(de)污染就小。當然,像任何事物一(yi)樣,水源(yuan)熱泵也不是十(shi)(shi)全(quan)十(shi)(shi)美的(de),其應用(yong)(yong)也會受到制約。
受可(ke)利(li)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)源條(tiao)件(jian)限制(zhi)。水(shui)源熱(re)泵理論上可(ke)以利(li)用(yong)(yong)一切(qie)的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)資源,其實(shi)(shi)在實(shi)(shi)際工程中(zhong),不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)資源利(li)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)差異是相當大的(de)(de)(de)(de)(de)。對(dui)于從地(di)(di)(di)下(xia)抽(chou)水(shui)回灌的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong),必(bi)須考(kao)慮到使用(yong)(yong)地(di)(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou),確保可(ke)以在經濟條(tiao)件(jian)下(xia)打井找到合適的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)源,同時(shi)還應當考(kao)慮當地(di)(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)(di)質(zhi)和土壤的(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件(jian),保證用(yong)(yong)后尾水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)回灌可(ke)以實(shi)(shi)現。
水源熱泵優點
1、高效節能
水源熱泵是目(mu)前(qian)空調(diao)系(xi)統中能效比(COP值)最高的制(zhi)冷(leng)、制(zhi)熱方式,理(li)論計(ji)算可達(da)到7,實際運行為4~6。
水(shui)源(yuan)熱泵機(ji)組可利(li)用(yong)的水(shui)體(ti)溫度(du)冬季為(wei)12~22℃,水(shui)體(ti)溫度(du)比(bi)環(huan)境空(kong)氣(qi)溫度(du)高(gao),所以(yi)(yi)熱泵循環(huan)的蒸(zheng)發溫度(du)提高(gao),能效比(bi)也(ye)提高(gao)。而夏季水(shui)體(ti)溫度(du)為(wei)18~35℃,水(shui)體(ti)溫度(du)比(bi)環(huan)境空(kong)氣(qi)溫度(du)低(di)(di),所以(yi)(yi)制冷(leng)的冷(leng)凝溫度(du)降低(di)(di),使得(de)(de)冷(leng)卻(que)效果好(hao)于風冷(leng)式和(he)冷(leng)卻(que)塔式,從而提高(gao)機(ji)組運(yun)(yun)行(xing)效率(lv)。水(shui)源(yuan)熱泵消耗1kW.h的電量,用(yong)戶可以(yi)(yi)得(de)(de)到4.3~5.0kW.h的熱量或5.4~6.2kW.h的冷(leng)量。與(yu)空(kong)氣(qi)源(yuan)熱泵相比(bi),其運(yun)(yun)行(xing)效率(lv)要高(gao)出20~60%,運(yun)(yun)行(xing)費(fei)用(yong)僅為(wei)普通中央(yang)空(kong)調(diao)的40~60%。
2、屬可再生能源利用技(ji)術
水(shui)源(yuan)熱(re)泵是(shi)利(li)(li)用了(le)地球水(shui)體所儲藏的(de)(de)(de)(de)太(tai)陽能(neng)(neng)資源(yuan)作(zuo)為冷熱(re)源(yuan),進(jin)行能(neng)(neng)量(liang)轉換(huan)的(de)(de)(de)(de)供暖空(kong)調系統。其(qi)中(zhong)(zhong)可(ke)(ke)以(yi)(yi)利(li)(li)用的(de)(de)(de)(de)水(shui)體,包括地下(xia)(xia)水(shui)或(huo)河流、地表(biao)的(de)(de)(de)(de)部分的(de)(de)(de)(de)河流和(he)湖泊(bo)以(yi)(yi)及(ji)海(hai)洋。地表(biao)土壤(rang)和(he)水(shui)體不(bu)僅是(shi)一個巨(ju)大(da)的(de)(de)(de)(de)太(tai)陽能(neng)(neng)集(ji)熱(re)器(qi),收集(ji)了(le)47%的(de)(de)(de)(de)太(tai)陽輻射能(neng)(neng)量(liang),比(bi)人類每年(nian)利(li)(li)用能(neng)(neng)量(liang)的(de)(de)(de)(de)500倍還(huan)多(地下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)水(shui)體是(shi)通(tong)過土壤(rang)間接的(de)(de)(de)(de)接受(shou)太(tai)陽輻射能(neng)(neng)量(liang)),而且是(shi)一個巨(ju)大(da)的(de)(de)(de)(de)動態能(neng)(neng)量(liang)平(ping)衡(heng)系統,地表(biao)的(de)(de)(de)(de)土壤(rang)和(he)水(shui)體自(zi)然地保持(chi)能(neng)(neng)量(liang)接受(shou)和(he)發散的(de)(de)(de)(de)相對的(de)(de)(de)(de)均衡(heng)。這使得利(li)(li)用儲存于其(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)近乎無限的(de)(de)(de)(de)太(tai)陽能(neng)(neng)或(huo)地能(neng)(neng)成(cheng)為可(ke)(ke)能(neng)(neng)。所以(yi)(yi)說,水(shui)源(yuan)熱(re)泵利(li)(li)用的(de)(de)(de)(de)是(shi)清潔的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)再生能(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)一種技術。
3、節水省地(di)
以地表水為(wei)冷熱源,向其放出熱量或吸收(shou)熱量,不消耗水資源,不會對其造成污染;省去了鍋爐房(fang)及附屬煤場、儲油房(fang)、冷卻塔等設(she)施,機房(fang)面(mian)積大(da)大(da)小于常規(gui)空(kong)調系統,節省建(jian)筑(zhu)空(kong)間,也有(you)利于建(jian)筑(zhu)的美觀。
4、環保效(xiao)益(yi)顯著版權為ehvacr.com
水(shui)(shui)源熱(re)泵機組(zu)(zu)供(gong)熱(re)時省去了(le)(le)燃(ran)煤、燃(ran)氣、然油等鍋爐房系統,無燃(ran)燒過程,避免(mian)了(le)(le)排煙(yan)、排污等污染;供(gong)冷(leng)(leng)時省去了(le)(le)冷(leng)(leng)卻(que)水(shui)(shui)塔,避免(mian)了(le)(le)冷(leng)(leng)卻(que)塔的(de)噪音、霉(mei)菌污染及水(shui)(shui)耗。所(suo)以,水(shui)(shui)源熱(re)泵機組(zu)(zu)運行(xing)無任何污染,無燃(ran)燒、無排煙(yan),不產生廢(fei)渣(zha)、廢(fei)水(shui)(shui)、廢(fei)氣和煙(yan)塵,不會產生城市熱(re)島效應,對(dui)環境非常友好(hao),是(shi)理想的(de)綠色環保產品。
5、一機多(duo)用(yong)(yong),應用(yong)(yong)范圍廣
水源熱泵系統可供暖、空調,還可供生活熱水,一機多用,一套系統可以替換原來的(de)鍋爐加空調(diao)的(de)兩套裝置或(huo)系統(tong)(tong)。特(te)別(bie)是對于同時有(you)供(gong)(gong)熱(re)(re)和供(gong)(gong)冷(leng)要求的(de)建(jian)(jian)筑物,水(shui)源熱(re)(re)泵有(you)著明顯的(de)優點。不(bu)僅(jin)節省了(le)大(da)量能源,而且(qie)用一(yi)套設(she)(she)備可以同時滿(man)足(zu)供(gong)(gong)熱(re)(re)和供(gong)(gong)冷(leng)的(de)要求,減少(shao)了(le)設(she)(she)備的(de)初投(tou)資。其總投(tou)資額僅(jin)為傳統(tong)(tong)空調(diao)系統(tong)(tong)的(de)60%,并且(qie)安(an)裝容(rong)易(yi),安(an)裝工(gong)作量比傳統(tong)(tong)空調(diao)系統(tong)(tong)少(shao),安(an)裝工(gong)期短,更(geng)(geng)改(gai)安(an)裝也容(rong)易(yi)。水(shui)源熱(re)(re)泵可應(ying)用于賓館、商(shang)場(chang)、辦公(gong)樓、學校等建(jian)(jian)筑,小型的(de)水(shui)源熱(re)(re)泵更(geng)(geng)適合(he)于別(bie)墅、住宅小區的(de)采暖、供(gong)(gong)冷(leng)。
6、運行穩定可靠,維護方(fang)便(bian)
水體的溫度一年四季相對穩定,其波動的范圍遠遠小于空氣的變動,水體溫度較恒定的特性,使得熱泵機組運行更可靠、穩定,也保證了系統的高效性和經濟性;采用全電腦控制,自動程度高。由于系統簡單、機組部件少,運行穩定,因此維護費用低(di),使用壽命長。
7、符(fu)合(he)國家政策(ce),獲得政策(ce)性支持
國家(jia)十分(fen)重視可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)(neng)源開(kai)發(fa)利用(yong)工作,《中華人(ren)民共和國可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)(neng)源法》已于2006年1月1日起實施(shi);同(tong)時,在(zai)《國家(jia)中長期(qi)科學(xue)和技術發(fa)展(zhan)(zhan)規(gui)劃綱要》中,又把大力發(fa)展(zhan)(zhan)和規(gui)模化(hua)應用(yong)新能(neng)(neng)(neng)源和可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)(neng)源作為(wei)能(neng)(neng)(neng)源領域的優先發(fa)展(zhan)(zhan)主題。從國家(jia)立法和發(fa)展(zhan)(zhan)戰略的高度(du),對可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)(neng)源的發(fa)展(zhan)(zhan)應用(yong)予(yu)以強力推動。暖通空(kong)調(diao)在(zai)線
日前,國家(jia)財政部、建(jian)設部發文(wen)《關(guan)于推進可(ke)再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)在建(jian)筑中(zhong)應用(yong)的(de)(de)實(shi)施意見》以及(ji)《可(ke)再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)建(jian)筑應用(yong)專項資金管理暫行辦(ban)法》,明(ming)確指出"十一五(wu)"期間,可(ke)再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)應用(yong)面積(ji)占(zhan)(zhan)新建(jian)建(jian)筑面積(ji)比(bi)例為25%以上(shang),到2020年,可(ke)再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)應用(yong)面積(ji)占(zhan)(zhan)新建(jian)建(jian)筑面積(ji)比(bi)例為50%以上(shang),這為我(wo)國水源(yuan)(yuan)熱泵(beng)的(de)(de)發展提(ti)供(gong)了良好的(de)(de)環境(jing)和強勁的(de)(de)動力。
水源熱(re)泵的(de)應用限制(缺點(dian)):
1、可(ke)利用的(de)水源條件限制
水(shui)(shui)源熱(re)(re)泵(beng)理論(lun)上可以(yi)(yi)利用(yong)一(yi)切的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)資源,其實在實際工程中(zhong),不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)資源利用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)差異是相當大的(de)(de)(de)(de)(de)。所(suo)以(yi)(yi)在不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)地區是否有合適的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)源成(cheng)為(wei)水(shui)(shui)源熱(re)(re)泵(beng)應用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個關(guan)鍵。目前的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)源熱(re)(re)泵(beng)利用(yong)方式(shi)中(zhong),閉式(shi)系(xi)統一(yi)般(ban)成(cheng)本(ben)較高。而開式(shi)系(xi)統,能否尋(xun)找到合適的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)源就成(cheng)為(wei)使用(yong)水(shui)(shui)源熱(re)(re)泵(beng)的(de)(de)(de)(de)(de)限制條件。對(dui)開式(shi)系(xi)統,水(shui)(shui)源要(yao)求必(bi)須滿足一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)溫度、水(shui)(shui)量(liang)和清潔度。
2、水層的(de)地理(li)結(jie)構的(de)限制
對于從地下(xia)抽水(shui)回灌的(de)使(shi)用(yong),必須(xu)考慮到使(shi)用(yong)地的(de)地質的(de)結構,確保(bao)可以在經(jing)濟條件下(xia)打井(jing)找到合適的(de)水(shui)源(yuan),同時還應當考慮當地的(de)地質和土壤的(de)條件,保(bao)證用(yong)后尾水(shui)的(de)回灌可以實現。
3、投(tou)資(zi)的經濟(ji)性(xing)(xing)由于受到(dao)不(bu)同(tong)地區(qu)、不(bu)同(tong)用(yong)(yong)戶及(ji)國家能源(yuan)政策、燃(ran)料價格的影響,水(shui)源(yuan)的基本條件的不(bu)同(tong);一次(ci)性(xing)(xing)投(tou)資(zi)及(ji)運(yun)行費用(yong)(yong)會隨著用(yong)(yong)戶的不(bu)同(tong)而有所(suo)不(bu)同(tong)。雖(sui)然總體來說,水(shui)源(yuan)熱(re)泵的運(yun)行效率較(jiao)高(gao)、費用(yong)(yong)較(jiao)低(di)。但與傳(chuan)統的空(kong)調(diao)制冷取暖(nuan)方式(shi)相比(bi),在不(bu)同(tong)地區(qu)不(bu)同(tong)需求(qiu)的條件下,水(shui)源(yuan)熱(re)泵的投(tou)資(zi)經濟(ji)性(xing)(xing)會有所(suo)不(bu)同(tong)。