水源热泵原理及工程实例

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,Water Source Heat Pump,水源热泵技术作为一种有益于环境保护和可持续发展的冷热源形式，已经引起了国内建设机构设计单位、房地产商和生产厂商以及公众的广泛兴趣。,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。,1,水源热泵空调系统的组成,热泵机组,室外水源换热系统,空调末端,室外水源,换热系统,水循环,热泵机组,水或空,气循环,空调末端,2,水源热泵的工作原理图,夏季制冷,3,水源热泵的工作原理图,冬季制热,4,水源热泵系统的分类,根据对水源的利用方式的不同分为两种：,闭式系统：,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湖水海水中，通过与水换热来实现能量转移。,开式系统：,从地下抽水或地表抽水后经过换热器直接排放的系统。,5,图书馆空调系统工程概况,工程简介：,该项目是以办公、阅览、教学、藏书 为主的综合性建筑，最高七层，建筑总面积,35000,平方米，空调面积,28000,平方米。,空调负荷：,总设计冷负载,3620KW,，设计热负荷,2500KW,。,空调系统：,图书馆大空间采用全空气变风量空调系统，小房间采用风机盘管,+,新风系统。,水系统：,夏季：,7/12,； 冬季：,45/40,采用一次泵变流量系统,6,图书馆水源热泵系统方案设计,可行性研究,：,1,、水源质量；,2,、对水温的影响；,3,、对水的污染；,方案设计：,1,、在湖边设置取水设施；,2,、,制冷机房内设,2,台,YORK YS,型螺杆式冷水机；,3,、空调外循环水系统由密闭式膨胀罐及补水泵定压补水，设置补水箱方便添加乙二醇防冻液以及在夏冬季工况切换时回收主机内乙二醇溶液。,7,图书馆水源热泵系统图,8,水源热泵系统常见问题分析,1,、进水温度过低，机组保护停机,：,冬季，特别是北方地区，地表水温度很低，甚至结冰。这种温度很低的水源进人系统换热后温度进一步降低，如果换热温差过大，就会出现冰冻堵塞或者胀裂管道的危险，从而影响整个系统的运行。为防止这种故障的发生，热泵系统一般都会设置进水温度保护装置。,2,、取水、排水口位置不当，机组运行效率降低：,热泵系统在制冷工况时，冷热源温度越低热泵效率越高；制热工况时，冷热源温度越高热泵效率越高。制冷时，经过换热的水再次排放到水体中，如果取水口和排水口设置位置不当，排出的水还没有经过充分的自然冷却又从取水口进入系统，无疑降低了热泵的效率。制热工况亦然。,3,、取水温差过大，破坏生态环境,水温是影响水生物生长繁殖和分布的重要环境原因，在适宜的温度范围内，生物的生长速度与温度成正比的，超过适宜的温度范围时，生物的行为活动以及生长繁殖都将受到抑制，甚至死亡。夏季，取水温差过大，即超过,35,时，水中浮游生物的种类和数量减少，群落的物种多样性也会降低,H,；冬季，取水温差过大会出现较低的温度，不仅影响了水中的生物种类，还有可能冻坏空调水管。,9,水源热泵检测的内容和方法,1,、检测内容：,空调区域温湿度；,室内及设备噪音；,散流器送风温度、速度；,风机风量及新回风比例；,风机功率；,系统自动控制；,乙二醇溶液比重。,10,水源热泵检测的内容和方法,2,、检测用主要仪器及设备：,温度,/,风速风量计,温湿度计,电子红外测温仪,噪声频谱分析仪,数字电流表,比重计,11,水源热泵检测的内容和方法,12,水源热泵前景展望,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，供用户使用，因此水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，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。,13,