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(1)水源热泵属可再生能源利用技术。
水源热泵是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统,其中可以利用的水体,包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。所以说,水源热泵利用的清洁的可再生能源的一种技术。
(2)水源热泵运行效率高、费用低、节能。
水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12~22℃,比冬季室外空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。设计良好的水源热泵机组与电采暖相比,可减少70%以上的电耗。
(3)水源热泵运行稳定可靠。
水体的温度一年四季相对稳定,特别是地下水,其波动的范围远远小于空气的变动,是很好的热泵的冷热源。因此,使得热泵机组运行可靠、稳定,也不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。
(4)水源热泵环境效益显著。
水源热泵机组的运行没有任何污染,可以建造在居民内,没有燃烧,没有排烟,也没有废弃物,不需要堆放燃料废物的场地,且不用远距离输送热量。
(5)一机多用,应用范围广。
水源热泵系统可供暖、供冷,还可供生活热水,一机多用,一套系统可以替代锅炉和空调两套装置。特别是对于同时有供暖和供冷要求的建筑物,水源热泵有明显的优点。不仅节省了大量能源,而且减少了设备的初投资。
(6)可利用的水源问题。
水源热泵理论上可以利用一切的水资源,其实在实际工程中,不同的水资源利用的成本差异相当大的。所以在不同地区是否有合适的水源成为水源热泵应用的一个关键。能否找到合适的水源就成为使用水源热泵的限制条件,且水源要求必须满足一定的温度、水量和清洁度。
(7)水层的地理结构问题。
对于从地下取水回灌的使用,必须考虑到所用的地质结构,确保可以在经济合理的条件下打井找到合适的水源,同时还应保持用水回灌得以实现。
(8)水源热泵投资的经济性。
水源热泵的运行效率较高、费用较低,但与传统的供热供冷方式相比,在不同的需求的条件下,其投资经济性会有所不同。据有关资料介绍通过对水源热泵冷热水机组、空气源热泵、溴化锂直燃机、水冷冷水机组加燃油锅炉四种方案进行经济比较,水源热泵冷热水机组初投资最小。
从水源热泵的市场应用看,中国南方的深圳,广州到过渡地区的上海,南京直到北方采暖地区的北京,大连等城市的公共建筑(办公楼,商住楼,商场等),而且住宅建筑上得到了广泛的应用.
北京奥运村利用再生水水源热泵空调系统,不需要冷却塔,锅炉房,其能源消耗量是传统电锅炉的1/4,更重要的是,它不会排放任何污染物.
作为建设部第一批(2006年)可再生能源建筑应用示范项目,全国最大规模的水源热泵住宅区,海信地产开发的麦岛金岸投资4亿元人民币,采用了国际先进的海水/污水源热泵,节约了能源,减少了污染.建成后采暖每年可减少燃煤20206余吨,每年减少向大气排放二氧化碳54050余吨.运用海水中央空调,比传统空调系统运行效率高出40%,节省运行费用40%左右.
有业内人士分析,水源热泵技术除了被广泛应用于各类民用建筑,公用建筑,军事建筑等所有需要供冷供暖供应洗浴热水的中央空调系统,还涉及到工业领域中冷冻,冷藏,冷却的工艺系统,成为节能减排的重要技术之一。
水源热泵与常规空调技术相比,有以下优点:
水源热泵是目前空调系统中能效比(COP值)最高的制冷、制热方式,理论计算可达到7,实际运行为4~6。
水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12~22℃,水体温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。而夏季水体温度为18~35℃,水体温度比环境空气温度低,所以制冷的冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,从而提高机组运行效率。水源热泵消耗1kW.h的电量,用户可以得到4.3~5.0kW.h的热量或5.4~6.2kW.h的冷量。与空气源热泵相比,其运行效率要高出20~60%,运行费用仅为普通中央空调的40~60%。
水源热泵是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为热源,利用地球水体自然散热后的低温水作为冷源,进行能量转换的供暖空调系统。其中可以利用的水体,包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳辐射能量,比人类每年利用能量的500倍还多(地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量),而且是一个巨大的动态能量平衡系统,地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散的相对的均衡。这使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为可能。所以说,水源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。
以地表水为冷热源,向其放出热量或吸收热量,不消耗水资源,不会对其造成污染;省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施,机房面积大大小于常规空调系统,节省建筑空间,也有利于建筑的美观。
水源热泵机组供热时省去了燃煤、燃气、燃油等锅炉房系统,无燃烧过程,避免了排烟、排污等污染;供冷时省去了冷却水塔,避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗。所以,水源热泵机组运行无任何污染,无燃烧、无排烟,不产生废渣、废水、废气和烟尘,不会产生城市热岛效应,对环境非常友好,是理想的绿色环保产品。
水源热泵系统可供暖、空调,还可供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物,水源热泵有着明显的优点。不仅节省了大量能源,而且用一套设备可以同时满足供热和供冷的要求,减少了设备的初投资。其总投资额仅为传统空调系统的60%,并且安装容易,安装工作量比传统空调系统少,安装工期短,更改安装也容易。
水源热泵可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑,小型的水源热泵更适合于别墅、住宅小区的采暖、供冷。
水体的温度一年四季相对稳定,其波动的范围远远小于空气的变动,水体温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性;采用全电脑控制,自动程度高。由于系统简单、机组部件少,运行稳定,因此维护费用低,使用寿命长。
国家十分重视可再生能源开发利用工作,《中华人民共和国可再生能源法》已于2006年1月1日起实施;同时,在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中,又把大力发展和规模化应用新能源和可再生能源作为能源领域的优先发展主题。从国家立法和发展战略的高度,对可再生能源的发展应用予以强力推动。
根据国家建设部政策规定,凡采用水源热泵空调技术的建筑物,通过向当地建委申报,可获得政府的政策性支持,减免建筑配套费用140~200元/m2。
与锅炉(电、燃料)和空气源热泵的供热系统相比的优势体现在:
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,因此地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,一般为10~25℃,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,水源热泵空调系统在北美及中、北欧等国家取得了较快的发展,尤其是来,中国的水源热泵市场也日趋活跃,使该项技术得到了相当广泛的应用,成为一种有效的供热和供冷空调技术。
地源热泵是一种利用地表浅层地热资源(也称地能,包括地下水、土壤和地表水等携带的能量)的高效节能空调系统。该系统集地质勘探成井技术
◆选择水源的原则应为:水量充足,水温适当,水质良好,供水稳定。 就某项工程来说,应根据当地实际情况,判断是否具备可资利用的地下水源,一项工程所需水量,主要取决于该项工程的冷热负...
从定义上比较地源热泵和水源热泵区别: 水源热泵和地源热泵都是从地位热源的选取来定义的,水源热泵通常指地位热源来源于地表水、地下水、海水、污水;地源热泵有时也被称为土壤源热泵,但是地下水作为低位热源的也...
水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中;在冬季,则从相对恒定温度的水源中提取能量,利用热泵原理通过空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中。通常水源热泵消耗1kW的能量,用户可以得到4kW以上的热量或者冷量。水源热泵克服了空气源热泵冬季室外换热器结霜的不足,而且运行可靠性和制热效率又高,近年来国内应用广泛。
与锅炉和空气源热泵的供热系统相比,水源热泵具有明显的优势。水源热泵要比电锅炉加热节省2/3以上的电能,比燃料锅炉节省1/2以上的能量;由于水源热泵的热交换温度全年较为稳定,一般为10~25℃,其制冷、制热系数可达3.5~4.4。与空气源热泵相比,高40%左右,其运行费用为普通中央空调的50%~60%。因此,近些年来,水源热泵空调系统在国外取得了较快的发展,中国的水源热泵市场也日趋活跃,该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。
是指人工利用后排放但经过处理的城市生活污水、工业废水、矿山废水、油田废水和热电厂冷却水等水源,
自然界中的水分布于大气圈、地球表面和地壳岩石中,分别称之为大气水、地表水和地下水。陆地上的地表水和地下水均来自于大气降水。
象任何事物一样,水源热泵也不是十全十美的,更不是万能的,其应用也会受到制约。
⒈可利用的水源条件限制
水源热泵理论上可以利用一切的水资源,其实在实际工程中,不同的水资源利用的成本差异是相当大的。所以在不同的地区是否有合适的水源成为水源热泵应用的一个关键。水源热泵利用方式中,闭式系统一般成本较高。而开式系统,能否寻找到合适的水源就成为使用水源热泵的限制条件。对开式系统,水源要求必须满足一定的温度、水量和清洁度。
⒉水层的地理结构的限制
对于从地下抽水回灌的使用,必须考虑到使用地的地质的结构,确保可以在经济条件下打井找到合适的水源,同时还应当考虑当地的地质和土壤的条件,保证用后尾水的回灌可以实现。
⒊投资的经济性
由于受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响,水源的基本条件的不同;一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同。虽然总体来说,水源热泵的运行效率较高、费用较低。但与传统的空调制冷取暖方式相比,在不同地区不同需求的条件下,水源热泵的投资经济性会有所不同。
水源热泵作为一种新型的供热供冷方式,从热泵机组本身看应当是成熟的。但作为一个整体系统来推广应用时,还是存在一些问题的。
(1)水源的使用政策。
我国为了保护有限的水资源,制定了《中华人民共和国水法》,各个城市也纷纷制定了自己的《城市用水管理条例》,明确了用水审批、用水收费等相关政策,所以水源热泵的推广还需要考虑综合能源环保和资源各个方面,以及政府部门的支持。
(2)水源的探测开采和地下水回灌技术。
水源热泵的应用,首先必须了解当地的水源的情况,对水源的状况进行充分的调查,确定用水方案。若利用地下水,必须考虑水源的回灌问题,且应结合当地的地质情况来考虑回灌方式。
(3)水源热泵系统的设计。
水源热泵系统的节能必须从政策、主机设计制造、系统的设计和运行管理统筹各个方面考虑,如果水源热泵机组可以做到利用较小的水流量提供更多的能量,但系统设计对水泵等耗能设备选型不当,也会降低系统的节能效果;或造成系统的初投资的增加。随着我国住宅市场化的改革,新建住宅小区的迅速发展和居民对居住环境的需求,特别是环保方面的要求,水源热泵会逐步得到广泛地应用。如果水源热泵与地热开发结合起来,将使建筑采暖取得更加显著的节能效果。
水源系统的水量、水温、水质和供水稳定性是影响水源热泵系统运行效果的重要因素。应用水源热泵时,对水源系统的原则要求是:水量充足,水温适度,水质适宜,供水稳定。具体说,水源的水量,应当充足够用,能满足用户制热负荷或制冷负荷的需要。如水量不足,机组的制热量和制冷量将随之减少,达不到用户要求。水源的水温应适度,适合机组运行工况要求。例如,清华同方SGHP型水源中央空调系统在制热运行工况时,水源水温应为12-22℃;在制冷运行工况时,水源水温应为18-30℃。水源的水质,应适宜于系统机组、管道和阀门的材质,不至于产生严重的腐蚀损坏。水源系统供水保证率要高,供水功能具有长期可靠性,能保证水源热泵中央空调系统长期和稳定运行。
水源热泵与水环热泵
中央空调水源热泵与水环热泵的区别 一、水源热泵与水环热泵技术 共同点: 两个机型都是水冷形式机组。 不同点: 1、水环热泵需要配冷却塔, 冷却水需要在冷却塔中和空气换热。 水源热泵需要打井,冷却水在外置的冷凝器中和地下水换热。 2 、水环热泵外机一般都不大,可以一个房间或者几个房间用一 个外机,最后将整个大楼的外机冷却水管路集合起来, 将需要冷却的 水导入冷却塔换热, 有利于电费的分摊。 一般水源热泵主机都是比较 大,一般一个大楼最多需要 2-3台主机就可以搞定(具体还要看大 楼的面积)。 二、概念和工作原理 水源热泵空调系统 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。 地球表面浅层水源如深度在 1000米以内的地下水、地表的河流 和湖
污水源热泵形式繁多,根据热泵是否直接从污水中取热量,可分为直接式和间接式两种。所谓的间接式污水源热泵是指热泵低位热源环路与污水热量抽取环路之间设有中间换热器或热泵低位热源环路通过水/污水浸没式换热器在污水池中直接吸取污水中的热量。而直接式污水源是城市污水可以通过热泵或热泵的蒸发器直接设置在污水池中,通过制冷剂气化吸取污水中的热量。
摘要:高温水源热泵,一般是指可以直接回收利用20~55度的低品位余(废)热资源,制出65~95度热水的热泵机组。
高温水源热泵,是相对于普水源热泵或者常温水源热泵而言的。
普通水源热泵一般采用R22制冷剂,因此该类热泵受到压缩机性能的限制,蒸发温度不能高于12度,冷凝温度不能高于60度。
高温水源热泵一般是指出水温度制热可以达到85度的热泵。
日本在1980年代开展了超级热泵计划,开发了4类热泵,其中有蒸发器进水45度,制热出水温度达到85的中高温热泵;和利用80度余热水制热产出150度蒸汽的高温热泵。
欧洲则是采用改进离心压缩机性能的技术路线,开发了离心压缩机高温热泵,R134a制冷剂,三级离心压缩方式,可以制出85度热水。
我国2002年在北京市科委支持下由北京清源世纪科技有限公司,与清华大学热能工程系合作研发出了具有自主知识产权的高温热泵,在蒸发器进水45度下,冷凝器制热出水温度可以达到95度,于2003年3月通过了北京市科委的科技成果鉴定,和国家空调设备监督检验中心的产品检测,2005年列入了国家火炬计划项目,获得了北京市科学技术奖二等奖,北京市自主创新产品等荣誉。
高温水源热泵的出现,极大的拓展了热泵的应用领域,可以直接回收利用20~55度的低品位余(废)热资源,制出65~95度热水,用于供暖,原油加热,工业保温,生产用热等领域,替代燃油,燃气,燃煤锅炉,可以节省大量的一次能源,具有非常好的节能、环保效益。
其采用循环流动于共用管路中的水、从水井、湖泊或河流中抽取的水或在地下盘管中循环流动的水为冷(热)源,制取冷(热)风或冷(热)水的设备;包括一个使用侧换热设备、压缩机、热源侧换热设备,具有单制冷或制冷兼制热功能。
按使用侧换热设备的形式分:冷热风型水源热泵机组,冷热水型水源热泵机组
按冷(热)源类型分:水环式水源热泵机组,地下水式水源热泵机组,地下环路式水源热泵机组。