水源熱泵的特點(diǎn)介紹和技術(shù)分析

1、工藝與設(shè)備廣東建材2007年第2期水源熱泵的特點(diǎn)介紹和技術(shù)分析楊宇林進(jìn)峰（廣東省工業(yè)設(shè)備安裝公司）影響水源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行效果的重要因素。水源熱泵系統(tǒng)對(duì)水源系統(tǒng)的要求是：水量充足、水溫適度、水質(zhì)適宜、供水穩(wěn)定。具體來說，水源的水量應(yīng)當(dāng)充足夠用，能滿足用戶制熱負(fù)荷或制冷負(fù)荷的要求；水源的水溫適度，適合機(jī)組運(yùn)行工況，根據(jù)美國制冷學(xué)會(huì)ARI320標(biāo)準(zhǔn)，開式系統(tǒng)水源熱泵對(duì)水溫的要求是538C,在水溫1022C之間運(yùn)行時(shí)能效比較高。水源熱泵在某些住宅小區(qū)受到青睞。一些大型居住小區(qū)已在實(shí)驗(yàn)水源熱泵在住宅中的應(yīng)用。所謂水源熱泵，就是用水取代空氣作為冷卻介質(zhì)來割冷割熱，其系統(tǒng)形式如高靜壓管道機(jī)形式。這種形式的優(yōu)點(diǎn)

2、是制冷（熱）效率較高，制冷（熱）穩(wěn)定，特別是冬季割熱消除了其它風(fēng)冷形式冬季機(jī)組難啟動(dòng)的問題。1水源熱泵市場(chǎng)2005年，建設(shè)部把水源熱泵在建筑物中的推廣應(yīng)用作為國家資源節(jié)約工作重點(diǎn)之一。相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2005年水（環(huán)）源熱泵中央市場(chǎng)規(guī)模為5億元人民幣，僅占國內(nèi)整個(gè)商用中央空調(diào)市場(chǎng)的2.5%。預(yù)計(jì)到2010年，水源熱泵中央空調(diào)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到30億元人民幣。3水源熱泵的優(yōu)點(diǎn)水源熱泵是利用地下水或者地表水作為能量來源向建筑提供制冷或者制熱的機(jī)組，由于其節(jié)能效果好，沒有污染因而近年來受到廣泛的重視和發(fā)展。與傳統(tǒng)的中央空調(diào)（熱泵）用電、燃油或者天然氣作為能量來源不同，水源熱泵不需要這些傳統(tǒng)的能源，水源

3、熱泵利用地下水或者地表水（海水、河水、湖水）作為能量來源，節(jié)約了傳統(tǒng)的能源。具體一點(diǎn)描述，由于在冬季和夏季，地表水或者地下水的溫度相對(duì)穩(wěn)定，與地面的氣溫有比較大的溫差，水源熱泵機(jī)組就可以將這種能量提取出來，向建筑供熱或者供冷。2水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)概述水源熱泵是以水為熱源的可進(jìn)行制冷/制熱循環(huán)的一種熱泵型整體式水一空氣空調(diào)裝置。水的質(zhì)量熱容大，傳熱性能好，傳遞一定熱量所需的水量較少，換熱器的尺寸可較小。所以在易于獲得大量溫度較為穩(wěn)定的水的地區(qū)，水是理想的熱源。如地下水以及江河湖海的地表水在一年內(nèi)溫度變化較小，都是可作為熱源的水源，而且用水作為熱源也不存在蒸發(fā)器表面結(jié)霜的問題。但是用水作為熱源時(shí)，水

4、系統(tǒng)比較復(fù)雜，又需要消耗水泵的功率，如果水質(zhì)硬度較大，還會(huì)造成換熱器表面結(jié)垢，使設(shè)備的傳熱性能下降，如果水中含氯離子量大，還會(huì)造成設(shè)備的腐蝕。水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)包括：利用一個(gè)循環(huán)水環(huán)路作為加熱源和排熱源的水環(huán)路熱泵系統(tǒng)；利用地下水的地下水源熱泵系統(tǒng)；利用建筑物附近的湖泊、水流或渠道中的地表水的地表水源熱泵系統(tǒng)；使用1個(gè)閉式的水或鹽水環(huán)路，包括浸沒在地表水（河、湖或池）中的管道的閉式環(huán)路地表水熱泵系統(tǒng)；將1個(gè)閉式的水環(huán)路埋入地下，以土壤作為吸熱源和排熱源的閉式環(huán)路土壤熱泵系統(tǒng)。水源熱泵系統(tǒng)的水量、水溫、水質(zhì)和供水穩(wěn)定性是3.2能效比高采用水作為散熱和散冷介質(zhì)，故機(jī)組的能效比較高，節(jié)能高效，節(jié)省運(yùn)行

5、費(fèi)用成本低3.3工程投資周期短，投資靈活、可隨用戶的需要，分期投資，初投資成本較低。水管無需保溫，減少投資成本，同時(shí)可徹底解決傳統(tǒng)中央空調(diào)冷凍水管路系統(tǒng)滴水問題。靈活3.4機(jī)組體積小，安裝簡易、分體水源熱泵機(jī)組分為內(nèi)機(jī)、外機(jī)兩個(gè)部分，內(nèi)機(jī)結(jié)構(gòu)近似于暗裝直冷式風(fēng)機(jī)盤管。外機(jī)主要結(jié)構(gòu)包括壓縮機(jī)、冷凝器、四通筏等制冷、制熱部件，名為外機(jī)”，實(shí)際上一般安裝于室內(nèi)。將壓縮機(jī)、冷凝器等與送風(fēng)盤管分開來，一方面減小了機(jī)組尺寸，使內(nèi)機(jī)高度低于250mm,外機(jī)高度低于500mm,便于隱藏安裝，節(jié)省空間，提高安裝的靈活程度；可根據(jù)裝飾需要，全力配合裝一110一廣東建材2007年第2期潢設(shè)計(jì)進(jìn)行安裝。另一方面降低了

6、室內(nèi)的噪音，外機(jī)可安裝于走廊、洗手間、廚房吊頂、陽臺(tái)等位置，避免噪聲影響室內(nèi)。組的工作效率。工藝與設(shè)備止匕外，水源熱泵運(yùn)行過程中要使用大量水作為冷卻介質(zhì)，在沒有天然水源的情況下，城市中多采取雙深井回灌的方法，容易造成水源的污染。再者這種系統(tǒng)要設(shè)泵房等設(shè)施，初投資較高，需專人管理，僅適合大面積采取該系統(tǒng)的社區(qū)形式。但在城市水源日趨緊張，提倡環(huán)保的今天，這種空調(diào)形式在城市中不宜大力推廣。3.5分體水源熱泵機(jī)組的其他優(yōu)勢(shì)分體水源熱泵機(jī)組與其他中央空調(diào)形式相比，具有更多的運(yùn)行靈活性和優(yōu)勢(shì)，運(yùn)行模式靈活，可在過渡季節(jié)實(shí)現(xiàn)不同空間機(jī)組制冷與制熱同時(shí)進(jìn)行，節(jié)省過渡季節(jié)能耗。分體水源熱泵機(jī)組將空調(diào)冷熱源分散到

7、各個(gè)房間，使空調(diào)總運(yùn)行功率與實(shí)際需求的冷量負(fù)荷完全匹配，避免了大型集中冷熱源中央空調(diào)普遍存在的空耗浪費(fèi)。冷卻水輸送管路不需要保溫，不但降低初始投資，更消除了冷凍水輸送過程中的管損”，減少能源浪費(fèi)。便于與地溫、蓄冷等節(jié)能手段結(jié)合，進(jìn)一步減少能耗，降低運(yùn)行費(fèi)用?？蛇M(jìn)行智能遠(yuǎn)程控制。計(jì)費(fèi)方便，方便進(jìn)行分戶獨(dú)立控制、單獨(dú)計(jì)費(fèi)，不需要安裝昂貴的熱計(jì)量表。各空調(diào)機(jī)組獨(dú)立，維護(hù)或檢修時(shí)不影響其他機(jī)組的正常運(yùn)行?？煞制谕顿Y購買設(shè)備，可以先期只安裝冷卻水系統(tǒng)，空調(diào)機(jī)組根據(jù)需要在后期購買安裝，降低一次性投資壓力。冷卻水系統(tǒng)簡單可靠，維護(hù)管理技術(shù)要求低，只需一般技術(shù)人員進(jìn)行維護(hù)，降低人員管理維護(hù)費(fèi)用。5模塊式水源熱

8、泵機(jī)組的集散控制系統(tǒng)水源熱泵機(jī)組一般采用模塊化型式，一般由210臺(tái)模塊組成，根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷的變化，通過控制投入運(yùn)行的模塊數(shù)量和各模塊的上載比例從而控制系統(tǒng)的能力。一般由一臺(tái)主機(jī)作為控制中心，根據(jù)出水和回水的溫度變化，確定系統(tǒng)所需的模塊臺(tái)數(shù)和能量級(jí)。由于模塊數(shù)量的可變性，控制系統(tǒng)一般都采用主從式，每臺(tái)子機(jī)自身具有完整的控制和保護(hù)功能，可以獨(dú)立運(yùn)行，在自動(dòng)方式下，由主機(jī)統(tǒng)一管理，在主機(jī)的協(xié)調(diào)下完成能量控制。主站的功能主要是進(jìn)行冬季和夏季運(yùn)行的轉(zhuǎn)換；自動(dòng)根據(jù)空調(diào)機(jī)組冷媒水的出口溫度來控制模塊投插圖入運(yùn)行的數(shù)量；并地判斷各個(gè)模塊運(yùn)行的時(shí)間長短并調(diào)整優(yōu)先啟停順序，起到損耗均值控制的目的；最后完成與從站之間

9、的通訊，對(duì)所有模塊的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。從站的功能主要是接收主站命令，控制本模塊的運(yùn)行；將狀態(tài)回傳給主站。主站和從站均使用相對(duì)獨(dú)立的控制系統(tǒng)，任何一臺(tái)從站模塊出現(xiàn)硬件故障而停機(jī)時(shí)，均不會(huì)影響到其它模塊和主站的控制流程。主站與從站之間通過COMPOBUS/S協(xié)議，使主站與從站之間的數(shù)據(jù)共享。4水源熱泵的缺點(diǎn)根據(jù)能量的取源不同，熱泵分為水源熱泵、空氣源熱泵和地源熱泵三大類。國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的是水源和空氣源熱泵，地源熱泵還處于開發(fā)階段，水源熱泵屬于資源性應(yīng)用，只要有足夠的水源，水溫相對(duì)平穩(wěn)，水源熱泵6結(jié)束語的技術(shù)難度主要體現(xiàn)在工程應(yīng)用方面。水源熱泵的來源隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，公共建筑非常廣泛，河湖水、地下水、城市污水、地?zé)嵛菜秃Ｋ妥≌墓岷涂照{(diào)已成為普遍的需求。在2005年之都可以