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水環(huán)路熱泵空調系統(tǒng),它由許多臺水源熱泵空調機(WSHP)組成。這些機組由一個閉式的循環(huán)水管路連在一起,該水管路既作空調工況下的冷源,又作供暖工況下熱泵熱源。水環(huán)路的冷熱源可以是地源,或鍋爐、冷卻塔聯(lián)合方式。
夏季運行:全部或大多數(shù)機組為供冷,熱量水環(huán)路排至室外的冷源,如地源或冷卻塔。
過渡季節(jié):春季/秋季運行:對有內區(qū)與周邊區(qū)的建筑物,會出現(xiàn)內區(qū)需要供冷而周邊區(qū)需要供熱,內區(qū)的熱量就可被周邊區(qū)所利用,即內區(qū)空調的排熱與周邊區(qū)熱泵供熱所需熱量平衡時,室外的冷熱源可以停運。這種制冷供熱同時進行,能量在建筑物內部轉移,運行費用少,節(jié)能效果明顯。其次海水源熱泵的熱效率高,消耗1千瓦的電能,可以獲得3千瓦至4千瓦的熱量或冷量,從根本上改變了傳統(tǒng)的能源利用方式,所以靠海的地區(qū)使用海水源熱泵是比較好的選擇。
冬季運行:全部或大多數(shù)機組為供熱,供熱源(地源或加熱源)把熱量補充到水環(huán)路。
污水源熱泵系統(tǒng)原理及類型
污水源熱泵的工作原理與水源熱泵相同,即夏季通過換熱器將熱量釋放到污水中,達到制冷的目的;冬季通過蒸發(fā)器吸取污水中熱量,達到供熱的目的。在污水源熱泵系統(tǒng)中,根據(jù)熱泵機組換熱器是否直接與污水接觸。污水源熱泵系統(tǒng)可分為直接式污水源熱泵系統(tǒng)和間接式污水源熱泵系統(tǒng)。直接式污水源熱泵系統(tǒng)熱泵機組內的換熱器與污水直接接觸,雖然系統(tǒng)設備初投資低,但機組換熱器極易腐蝕和堵塞,在國內還未見應用。末端散熱不好:末端散熱差或不足,導致主機熱量散發(fā)不出來,影響供暖。間接式污水源熱泵系統(tǒng)通過污水換熱器回收污水中的熱能,污水不進入熱泵機組,避免了污水對機組的腐蝕和堵塞,雖然投資增加,但系統(tǒng)設備運行可靠。該方式在國內應用較廣。
城市原生污水成分復雜,雜質含量多,考慮到污水換熱器的腐蝕、結垢等多方面的因素,以采用耐腐蝕、壽命長的塑料類污水換熱器為佳,對于采用二級出水或再生水的污水源熱泵系統(tǒng),可根據(jù)出水水質來確定換熱器的類型。
水源熱泵技術在未來的發(fā)展空間是非常廣闊的,所以還要加強對熱泵技術的研究力度,促進水源熱泵技術的進一步發(fā)展。在水源熱泵系統(tǒng)工作的過程中不僅要重視其抽水的情況,還要注意水源回灌的情況。第1個技巧,就是我們一般選擇的辦法是深埋,用土深埋水源熱泵,因為土層的厚度能起到像棉被一樣的保溫作用,保溫左右能有效的防止管道結冰。在水源回灌的過程中,除了要考慮回灌的水源的質量、溫度、以及水量等基本問題外,還要考慮進行水源回灌時對地下水所造成的影響,要考慮回灌是否會破壞地下水水位的相對平衡,還要考慮是否會造成地面開裂或者沉降的現(xiàn)象。
水源熱泵機組采用帶經(jīng)濟器的準二級壓縮循環(huán)能較大幅度提高制熱量,而功耗增加較少,因此系統(tǒng)性能明顯改善,節(jié)能效果顯著。經(jīng)濟器前節(jié)流的準二級壓縮循環(huán)系統(tǒng)流程。采用水源熱泵不需要設置冷卻塔和鍋爐水源熱泵壓縮機的壓縮和輸送循環(huán)工質從低溫低壓到高溫高壓,是熱泵系統(tǒng)的心臟,水源熱泵蒸發(fā)器是輸出冷量的設備,其作用是使經(jīng)膨脹閥流入的制冷劑液體蒸發(fā),以吸收被冷卻物體的熱量,達到制冷的目的。壓縮機排出的高溫高壓制冷劑蒸氣進入冷凝器放熱,然后通過一次節(jié)流后進入經(jīng)濟器閃蒸,產(chǎn)生的中壓蒸氣進入螺桿機的中間氣孔,剩余液態(tài)工質再經(jīng)節(jié)流壓力降低后進入蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器內吸熱氣化后被壓縮機吸氣口吸人,被壓縮到一定壓力后,與中間氣口吸人的制冷劑混合,再進一步壓縮后排出壓縮機,完成一個循環(huán)。
對于水源熱泵而言,其水源可為地表水、江河水、湖水、海水及地下水,但目前應用較多的熱泵均采用地下水,地下水作為國家的重要資源之一,政府對開采與使用有各種限制政策和法規(guī),要獲取地下水,須通過政府有關主管部門的批準方可,并應有可靠的技術措施確保地下水的回灌。源水量是影響水源熱泵系統(tǒng)的重要因素,其水量的多少與建筑物負荷大小及空調設計方案等有關,在確定方案之前,應根據(jù)水文地質資料合理確定水量,必要時可先打井做抽水實驗,看看在規(guī)定的連續(xù)抽水時間內地下水的水位降是否符合要求,并根據(jù)確定的水量來選定取水井與回灌井的數(shù)量。地表水源熱泵系統(tǒng)——以地表水為冷熱源,適用于江水、湖水或海水。