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水源热泵的原理、设备部件、工作流程、及系统图是什么?

归档日期:08-30       文本归类:地道水源井      文章编辑:爱尚语录

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  地球表面浅层水源(一般在1000米以内),如地下水、地表的河流、湖泊和海洋,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。水源热泵技术的工作原理就是:通过输入少量高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。水体分别作为冬季热泵供暖的热源和夏季空调的冷源,即在夏季将建筑物中的热量“取”出来,释放到水体中去,由于水源温度低,所以可以高效地带走热量,以达到夏季给建筑物室内制冷的目的;而冬季,则是通过水源热泵机组,从水源中“提取”热能,送到建筑物中采暖。

  地源/水源/水环热泵空调是利用地球表面或浅层水源作为冷热源,将低品位热能转化为用于供热的高品位热能以及用作制冷时的冷却水的空调系统。地源热泵系统以土壤作为低温热源,水源热泵系统利用湖水、河水、地下水、矿井水这样的自然水源作为冷热源,水环热泵是用一个循环水环路作为冷热源,当环路水温超过一定温度时,冷却系统启动,当水温低于一定温度时辅助加热系统启动。

  系统是由下列部分所组成:地源热泵机组、循环水泵、水管环路、水系统控制箱和室内温控器等。地源热泵空调机组是一种水冷式的供冷/供热机组。机组由封闭式压缩机、同轴套管式水/制冷剂热交换器、热力膨胀阀(或毛细膨胀管)、四通换向阀、空气侧盘管、风机、空气过滤器、安全控制等所组成。机组本身带有一套可逆的制冷/制热装置,是一种可直接用于供冷/供热的热泵空调机组。

  地源热泵系统是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有地源热泵机组而构成的封闭环路的中央空调系统。

  在冬季,地源热泵系统通过埋在地下的封闭管道(称为环路)从大地收集自然界的热量,而后由环路中的循环水把热量带到室内。再由装在室内的地源热泵系统驱动的压缩机和热交换器把大地的能量集中,并以较高的温度释放到室内。

  在夏季,此运行程序则相反,地源热泵系统将从室内抽出的多余热量排入环路而为大地所吸收,使房屋得到供冷。尤如电冰箱那样,从冰箱内部抽出热量并将它排出箱外使箱内保持低温。

  1) 地源热泵系统能充分利用蕴藏于土壤和湖泊中的巨大能量,循环再生,实现对建筑物的供暖和制冷。因而运行费用较低。

  2)节能 地源热泵比风冷热泵节能40%,比电采暖节能70%。比燃气炉效率提高48%。所需制冷剂比一般热泵空调减少50%。

  3)低维护 地源热泵系统运动部件要比常规系统少,因而减少了维护,并且更加可靠。由于系统安装在室内,不暴露在风雨中,也可免遭损坏,延长了寿命。

  4)安全 地源热泵系统在运行中无需燃烧,因此不会产生二氧化碳、一氧化碳之类的废气集结在家中或商业建筑内。也不存在丙烷气体,因而也不会发生有毒气体,也不会发生爆炸。

  5)稳定 由于地源热泵系统的供冷、供热更为平稳,降低了停、开机的频率和空气过热和过冷的峰值。这种系统更容易适合供冷、供热负荷的分区。

  水环热泵系统是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有水源热泵机组而构成的封闭环路的中央空调系统。它是由下列部分所组成:水源热泵机组、排热设备(冷却塔)、辅助热源、循环水泵、水管环路、水系统控制箱和室内温控器等。

  各水源热泵机组由同一水系统连接。夏季,系统水温超过35℃,冷却水塔启动,使系统水温保持低于35℃。冬季,系统水温降至低于10℃时,辅助加热器就可启动补足。在春秋两季(过渡季节)时,当系统水温在10℃-35℃之间时,系统内部可达到自身平衡,非常节能,当某一区域暂不使用时,可停止该区域机组,方便灵活。

  水环热泵空调不需要大型冷水机组;不需要大型风管,水管部分基本上不用保温。而冷水机组在空调系统中,所用资金最多。

  水环热泵空调系统由没有了冷水机组,不再需要冷冻机房。采用水环热泵空调减少了机房的建设费用,经济上的收益十分明显,按照每平方米5000元计算,每1万平方米建筑,如果采用水环热泵空调,所节省的冷冻机房面积约为100平方米左右,直接收益就为50万元;4万平方米建筑,直接收益就为200万元;在寸土寸金的地区,由于不再设置冷冻机房而增加的地下停车面积、营业面积的各种收益就更大了。

  水环热泵系统只有一套常空调水循环管路,并且没有管线复杂的冷冻机房,因而非常简洁,设计周期短,可以有效减少机房内多个专业管线打架而造成的设计修改和变更,减轻设计人员的工作负担,提高设计效率;对于承建商,水环热泵系统,施工简便,工期短;施工管理、协调便利,资金压力小,回报效益高。

  冷水机组一般必须一购齐,以4万平方米的大厦计算,当冷水机组到货时,业主和施工单位一次大约要付300万左右,往往造成很大的资金压力;而水环热泵可以分期投资、分批建设,完全可以在用户入住前一两个月逐层安装;这样的分期、分批购买,分期、分批购买安装,投资回报效益非常明显;此外冷水机组一般在安装后一两年才能发挥效益,这期间的利息也是非常可观的,以4万平方米的大厦计算,300万一年的利息就高达10万元,与此相比水环热泵投资回报效益高、见效快的优势就更受青睐。

  一年四季任何时间都可以随时提供空调,可以随意设定室内温度;特别需要阁下关注的是:水环热泵功能相当于造价昂贵的四管系统,即同一建筑内可按照不同要求,可在部分区域供冷,同时可在部分区域供热,同时实现不同冷暖功能,而其他系统则很难实现。

  水管环路因水温在常温范围内,水温与环境温差距小,常温水所消耗的能量,与常规系统相比,要小得多,同时因减少了输配的冷热损失,管路的热损失比常规系统也要小得多,也不会结露,无需保温。总的来说,水环热泵系统与常规系统相比,仅管道热损失减少这一项,节能效率约为8%---15%。;而当建筑物内部同时有供热工况机组和供冷工况机组模式同时运行时,系统最多降低运行费用可降低约50%左右等优点;

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