空氣源與水源熱泵對(duì)比分析報(bào)告文案

1、1 / 10 空氣源熱泵與水源熱泵比較 一、概述： 在我國(guó)主要利用三種熱泵技術(shù)，分別是水源熱泵，地源熱泵，以及空氣源 熱泵。 熱泵即可制冷，又可制熱。制冷時(shí)，其工作原理跟一般的冷氣機(jī)沒(méi)有區(qū) 別；制熱時(shí)，利用制冷循環(huán)系統(tǒng)的熱端，將冷凝器排出的熱量送入室內(nèi)采暖或 加熱生活用水。這時(shí)，熱泵的運(yùn)行過(guò)程看起來(lái)就像是把低溫端的熱量，源源不 斷地抽送到高溫端一樣，所以形象地稱(chēng)之為熱泵。如果熱泵的冷端（蒸發(fā)器） 直接置于室外的空氣之中，稱(chēng)之為空氣源熱泵；如果其冷端（蒸發(fā)器）通過(guò)管 道埋植于水中，則稱(chēng)之為水源熱泵。 二、水源熱泵 2.1 優(yōu)點(diǎn)： 2.1.1 水源熱泵技術(shù)屬可再生能源利用技術(shù) 2.1.2 水源熱泵

2、屬經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能技術(shù) 2.1.3 水源熱泵環(huán)境效益顯著 2.1.4 水源熱泵一機(jī)多用，應(yīng)用范圍廣 2.1.5 水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用低 2.1.6 水源熱泵高效節(jié)能。水源熱泵是目前空調(diào)系統(tǒng)中能效比（ COP 值）最 高的制冷、制熱方式，理論計(jì)算可達(dá)到 7（空氣源熱泵理論值為 2-6），實(shí)際運(yùn) 行 4 6。 2.2 水源熱泵的應(yīng)用限制 2.2.1 利用會(huì)受到制約； 2.2.2 可利用的水源條件限制，對(duì)開(kāi)式系統(tǒng)，地源要求必須滿足一定的溫 度、水量和清潔度； 2.2.3 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)，保證用后尾水的回灌可以實(shí)現(xiàn)； 2.2.4 投資的

3、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2 / 10 的影響，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； 2.3 水源熱泵目前的市場(chǎng)狀況： 水源熱泵目前主要應(yīng)用在北方冬季寒冷的地區(qū)，而在廣闊的南方很少見(jiàn)到 身影。 主要原因：南方主要以空氣源熱泵為主，冬天對(duì)空調(diào)制熱的依賴(lài)不如北方 明顯，主要用來(lái)洗澡，所以空氣源熱泵基本能滿足需要，并且工程相對(duì)簡(jiǎn)單， 造價(jià)成本要低。所以這類(lèi)產(chǎn)品有較大的局限性，所以必須要走產(chǎn)品的差異化道 路，來(lái)做好產(chǎn)品的推廣！ 三、污水源熱泵： 3.1 簡(jiǎn)介：污

4、水源熱泵是水源熱泵的一種。眾所周知，水源熱泵的優(yōu)點(diǎn)是水 的熱容量大，設(shè)備傳熱性能好，所以換熱設(shè)備較緊湊；水溫的變化較室外空氣 溫度的變化要小，因而污水源熱泵的運(yùn)行工況比空氣源熱泵的運(yùn)行工況要穩(wěn) 定。處理后的污水是一種優(yōu)良的引入注目的低溫余熱源，是水 / 水熱泵或水 / 空氣 熱泵的理想低溫?zé)嵩础?3.2 污水源熱泵的形式 污水源熱泵形式繁多，根據(jù)熱泵是否直接從污水中取熱量，可分為直接式 和間接式兩種。 所謂的間接式污水源熱泵是指熱泵低位熱源環(huán)路與污水熱量抽取環(huán)路之間 設(shè)有中間換熱器或熱泵低位熱源環(huán)路通過(guò)水 / 污水浸沒(méi)式換熱器在污水池中直接 吸取污水中的熱量。而直接式污水源是城市污水可以通過(guò)熱

5、泵或熱泵的蒸發(fā)器 直接設(shè)置在污水池中，通過(guò)制冷劑氣化吸取污水中的熱量。 3.3 污水的特殊性及對(duì)污水源熱泵的影響 城市污水由生活污水和工業(yè)廢水組成，它的成分是及其復(fù)雜的。所以，污 水源熱泵經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)下列問(wèn)題： 3.3.1 污水流經(jīng)管道和設(shè)備（換熱設(shè)備、水泵等）時(shí)，在換熱表面上易發(fā)生 積垢、微生物貼附生長(zhǎng)形成生物膜、污水中油貼附在換熱面上形成油膜、漂浮 物和懸浮固體物等堵塞管道和設(shè)備的入口。其最終的結(jié)果是出現(xiàn)污水的流動(dòng)堵 塞和由于熱阻的增加惡化傳熱過(guò)程。 3 / 10 3.3.2 污水引起管道和設(shè)備的腐蝕問(wèn)題，尤其是污水中的硫化氫使管道和設(shè) 備腐蝕生銹。 3.3.3 由于污水流動(dòng)阻塞使換熱設(shè)備流

6、動(dòng)阻力不斷增大，引起污水量的不斷 減少，同時(shí)傳熱熱阻的不斷增大又引起傳熱系數(shù)的不斷減小?；诖?，污水源 熱泵運(yùn)行穩(wěn)定性差，其供熱量隨運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)而衰減。 3.3.4 由于污水的流動(dòng)阻塞和換熱量的衰減，使污水源熱泵的運(yùn)行管理和維 修工作量大，例如，為了改善污水源熱泵的運(yùn)行特性，換熱面需要每日水力沖 洗 36 次。 3.4 防堵塞與防腐蝕技術(shù)措施 防堵塞與防腐問(wèn)題是污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、 安裝和運(yùn)行中的重要的關(guān) 鍵問(wèn)題。其問(wèn)題解決的好與壞，是污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)成功與否的關(guān)鍵，通常 采用的技術(shù)措施歸納為： 3.4.1 由于二級(jí)出水和中水水質(zhì)較好，在可能的條件下，宜選用二級(jí)出水或 中水做污水源熱泵的

7、熱源和熱匯。 3.4.2 在設(shè)計(jì)中，宜選用便于清污物的淋激式蒸發(fā)器和浸沒(méi)式蒸發(fā)器，污水 / 水換熱器宜采用浸沒(méi)式換熱器。經(jīng)驗(yàn)表明：淋激式蒸發(fā)器的布水器的出口容易 被污水中較大的顆粒堵塞，故設(shè)計(jì)中對(duì)布水器要做精心設(shè)計(jì)。 3.4.3 在原生污水源熱泵系統(tǒng)中要采取防堵塞的技術(shù)措施，通常采用： 在 污水進(jìn)入換熱器之前，系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)有能自動(dòng)工作的篩濾器，去除污水中的浮游 性物質(zhì)。目前常用的篩濾器有自動(dòng)篩濾器、轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒式篩濾器等。 在系統(tǒng)中的換熱器中設(shè)置自動(dòng)清洗裝置，去除因溶解于污水中的各種污 染物而沉積在管道內(nèi)壁的污垢。目前常用膠球型自動(dòng)清洗裝置、剛刷型自動(dòng)清 洗裝置等。 設(shè)有加熱清潔系統(tǒng)，用外部熱源制備

8、熱水來(lái)加熱換熱管，去除換熱管內(nèi) 壁污物，其效果十分有效。 在污水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)中，易造成腐蝕的設(shè)備主要是換熱設(shè)備。原生污 水源熱泵，宜選用鈦質(zhì)換熱器和鋁塑傳熱管。 加強(qiáng)日常功能運(yùn)行的維護(hù)保養(yǎng)工作是不可忽略的防堵塞、防腐蝕的措施 4 / 10 四、空氣源熱泵的優(yōu)點(diǎn) 空氣源熱泵優(yōu)點(diǎn)一： 適用范圍廣，適用溫度范圍在-TC至 40C，并且一年四季全天候使用。 可連續(xù)加熱，適合各類(lèi)團(tuán)體熱水工程使用，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，全自動(dòng)運(yùn) 行。 空氣源熱泵優(yōu)點(diǎn)二： 運(yùn)行成本低，節(jié)能效果突出，投資回報(bào)期短，空氣源熱泵可節(jié)省 70%的能 源；與燃?xì)狻㈦姾碗娸o助加熱的太陽(yáng)能熱水器相比，是燃?xì)鉄崴鞯淖笥?、?熱水器的左右。

9、空氣源熱泵優(yōu)點(diǎn)三： 環(huán)保型產(chǎn)品，無(wú)任何污染，無(wú)任何燃燒外排物，不會(huì)對(duì)人體造成損害，具 有良好的社會(huì)效益。 空氣源熱泵優(yōu)點(diǎn)四： 方便?？諝饽軣岜谜嫉乜臻g很小，外形與空調(diào)室外機(jī)相似 ,可直接接保溫水 箱或與供暖管網(wǎng)連接，適合于大中城市的高層建筑。 空氣源熱泵優(yōu)點(diǎn)五： 安全性能好，家用中央空調(diào)無(wú)任何漏電、漏氣等安全隱患。 空氣源熱泵優(yōu)點(diǎn)六： 多組組合安裝建立中央熱水系統(tǒng)，可把多組相同型號(hào)的熱泵機(jī)組并聯(lián)使 用，確保整組熱水器一體工作，滿足熱水用量高峰要求，為大量用熱水提供了 保證。 空氣源熱泵優(yōu)點(diǎn)七：使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)費(fèi)用低，使用壽命長(zhǎng)達(dá) 15 年以上， 設(shè)備性能穩(wěn)定。 運(yùn)行安全，自動(dòng)化程度高，該空氣能

10、熱水器采用間接加熱方式，運(yùn)行安全 靠；自動(dòng)化程度高。六、空氣源熱泵缺點(diǎn)： 5 / 10 1、外觀問(wèn)題?？梢哉f(shuō)，空氣源熱泵熱水器目前主要的弊病之一是體積碩 大，不適應(yīng)國(guó)情。 2、結(jié)霜問(wèn)題。區(qū)域性特征明顯，對(duì)外界環(huán)境溫度依賴(lài)過(guò)大，其正常工作環(huán) 境溫度在-5C至 40C之間，故基本適用于中南部使用。 3、 壓縮機(jī)易燒壞。目前市面上的熱泵熱水器普遍采用循環(huán)式加熱系統(tǒng)，該 系統(tǒng)在高溫高壓工況下運(yùn)行，容易使壓縮機(jī)老化、碳化，加之系統(tǒng)潤(rùn)滑效果不 好，導(dǎo)致壓縮機(jī)易被燒壞。 4、 由于空氣能是分散能源，制熱速度慢，熱效率不是很高。 七、水源熱泵同空氣源熱泵相比，有許多優(yōu)點(diǎn)： 1、 全年溫度波動(dòng)小。冬季溫度比空氣

11、溫度高，夏季比空氣溫度低，因此水 源熱泵的制熱、 制冷系數(shù)要高于空氣源熱泵， 一般可高于 40%， 因此可節(jié)能和 節(jié)省費(fèi)用 40%左右。 2、 冬季運(yùn)行不需要除霜，減少了結(jié)霜和除霜的損失。 3、水源有較好的蓄能作用。 八、熱泵在煤礦行業(yè)的工藝流程： 1、水源熱泵的工藝流程： 以礦下生產(chǎn)過(guò)程中的礦井水（地?zé)崴?，作為水源熱泵系統(tǒng)的冬季優(yōu)質(zhì)熱 源，礦井水經(jīng)板換換熱后的循環(huán)水，通過(guò)熱泵站房的循環(huán)水泵輸送至熱泵機(jī)組 的蒸發(fā)器側(cè)，經(jīng)熱泵機(jī)組將低品位的熱提升成高品位的熱，通過(guò)供熱循環(huán)水泵 輸送到用戶端。 2、空氣源熱泵的工藝流程： 礦井風(fēng)口處設(shè)置噴淋室，讓風(fēng)從下向上吹，加熱噴淋室四周?chē)姵鏊F，下 置集水池

12、，水泵從集水池里抽取熱水供給熱泵機(jī)組，再由熱泵機(jī)組提高水的溫 度，然后通過(guò)循環(huán)水泵供給用戶冬季采暖。 3、對(duì)比分析： 空氣源熱泵技術(shù)生產(chǎn)約 50 C的熱水，如按平均 30 C溫升，在南方全年平均 耗6 / 10 電為 15 度/ 噸，全年耗電在廣西與太陽(yáng)能 +電加熱相差不太多；空氣源熱泵如 在賓館等能實(shí)現(xiàn)制冷和供熱水聯(lián)供，節(jié)能效果就比太陽(yáng)能熱水器要顯著得多 （如南寧的沃頓國(guó)際大酒店），但在冬季寒冷地區(qū)，空氣源熱泵會(huì)出現(xiàn)結(jié)霜 （啟動(dòng)不了）。 水源（地?zé)崴岜蒙a(chǎn)約 50C熱水，如按平均 30C溫升，在南方全年平 均耗電為 10 度/ 噸，與空氣源熱泵相比節(jié)能 30%以上，與太陽(yáng)能 +電加熱相比

13、節(jié) 能 30%以上；投資比空氣源熱泵高約 20%，集中供熱水投資比太陽(yáng)能 +電加熱少 10%以上。此外，需要有一定的地下場(chǎng)地埋管。 空氣源熱泵夏季效率比地源熱泵高，但是此時(shí)需熱水量少；冬季效率低， 此時(shí)需熱水量大（與太陽(yáng)能有相似的弱點(diǎn)）。因此，空氣源熱泵需要比地源熱 泵約增加 20%的配電功率。 二、水源熱泵 水源熱泵是目前我國(guó)應(yīng)用較多的熱泵形式，它是以水 （包括江、河、湖泊、 地下水，甚至是城市污水等 ）作為冷熱源體，在冬季利用熱泵吸收其熱量向建筑 供暖，在夏季熱泵將吸收到的熱量向其排放，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的供冷。其工作原 理大都是通過(guò)外部管道及閥門(mén)的切換來(lái)實(shí)現(xiàn)冬夏工況的轉(zhuǎn)換，夏季空調(diào)供回水 走蒸

14、發(fā)器，水源水走冷凝器，冬季空調(diào)供回水走冷凝器，水源水走蒸發(fā)器。 水源熱泵是利用地球水所儲(chǔ)藏的太陽(yáng)能資源作為冷、 熱源， 進(jìn)行轉(zhuǎn)換的空 調(diào)技術(shù)。 水源熱泵可分為地源熱泵和水環(huán)熱泵。地源熱泵包括地下水熱泵、地表水 （江、河、湖、海）熱泵、土壤源熱泵；利用自來(lái)水的水源熱泵習(xí)慣上被稱(chēng)為 水環(huán)熱泵。 水源熱泵的原理 水源熱泵技術(shù)的工作原理就是：通過(guò)輸入少量高品位能源（如電能），實(shí) 現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。水體分別作為冬季熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的 冷源，即在夏季將建筑物中的熱量 “取”出來(lái)，釋放到水體中去，由于水源溫度 低，所以可以高效地帶走熱量，以達(dá)到夏季給建筑物室內(nèi)制冷的目的；而冬 季，則是通過(guò)水

15、源熱泵機(jī)組，從水源中 “提取 ”熱能，送到建筑物中采暖。 水源熱泵的優(yōu)點(diǎn) 1、高效節(jié)能 7 / 10 水源熱泵是目前空調(diào)系統(tǒng)中能效比（COP 值）最高的制冷、制熱方式，理 論計(jì)算可達(dá)到乙實(shí)際運(yùn)行為 46。 水源熱泵機(jī)組可利用的水體溫度冬季為 1222C,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。而夏季水體溫度為 18 35C,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，從而提高機(jī)組運(yùn)行效率。水源熱泵消耗 IkW.h 的電 量，用戶可以得到 4.35.0kW.h 的熱量或 5.4 6.2kW.h 的冷量。與空氣源熱泵相比，其運(yùn)

16、行效率要高出 2060，運(yùn)行 費(fèi)用僅為普通中央空調(diào)的 4060。 2、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(lèi)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

17、種技術(shù)。 3、節(jié)水省地 以地表水為冷熱源，向其放出熱量或吸收熱量，不消耗水資源，不會(huì)對(duì)其 造成污染；省去了鍋爐房及附屬煤場(chǎng)、儲(chǔ)油房、冷卻塔等設(shè)施，機(jī)房面積大大 小于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)，節(jié)省建筑空間，也有利于建筑的美觀。 4、環(huán)保效益顯著 水源熱泵機(jī)組供熱時(shí)省去了燃煤、燃?xì)?、然油等鍋爐房系統(tǒng)，無(wú)燃燒過(guò) 程，避免了排煙、排污等污染；供冷時(shí)省去了冷卻水塔，避免了冷卻塔的噪 音、霉菌污染及水耗。所以，水源熱泵機(jī)組運(yùn)行無(wú)任何污染，無(wú)燃燒、無(wú)排 煙，不產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣和煙塵，不會(huì)產(chǎn)生城市熱島效應(yīng)，對(duì)環(huán)境非常友 好，是理想的綠色環(huán)保產(chǎn)品。 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

18、機(jī)多用，一套系統(tǒng)可以 替換原8 / 10 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。其總投資額僅為傳統(tǒng) 空調(diào)系統(tǒng)的 60%，并且安裝容易，安裝工作量比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)少，安裝工期 短，更改安裝也容易。 6、運(yùn)行穩(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)，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；采用全電腦控制，自動(dòng)程度高。由于系統(tǒng)簡(jiǎn)單、機(jī)組部件少，運(yùn)行 穩(wěn)定，因此維護(hù)費(fèi)用低，使用

19、壽命長(zhǎng)。 7、符合國(guó)家政策，獲得政策性支持 國(guó)家十分重視可再生能源開(kāi)發(fā)利用工作，中華人民共和國(guó)可再生能源 法已于 2006 年 1 月 1 日起實(shí)施；同時(shí)，在國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃 綱要中，又把大力發(fā)展和規(guī)?；瘧?yīng)用新能源和可再生能源作為能源領(lǐng)域的優(yōu) 先發(fā)展主題。從國(guó)家立法和發(fā)展戰(zhàn)略的高度，對(duì)可再生能源的發(fā)展應(yīng)用予以強(qiáng) 力推動(dòng)。 日前 ,國(guó)家財(cái)政部、建設(shè)部發(fā)文關(guān)于推進(jìn)可再生能源在建筑中應(yīng)用的實(shí)施 意見(jiàn)以及可再生能源建筑應(yīng)用專(zhuān)項(xiàng)資金管理暫行辦法，明確指出 “十一 五”期間，可再生能源應(yīng)用面積占新建建筑面積比例為 25%以上，到 2020 年， 可再生能源應(yīng)用面積占新建建筑面積比例為 50%以上，這為我國(guó)水源熱泵的發(fā) 展提供了良好的環(huán)境和強(qiáng)勁的動(dòng)力。 水源熱泵的應(yīng)用限制 : 1、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