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水源熱泵利用地表水作為冷熱源,夏季水體溫度比環(huán)境空氣溫度低,所以制冷的冷凝溫度降低,使得冷卻效果好于風(fēng)冷式和冷卻塔式,冬季水體溫度比環(huán)境空氣溫度高,熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高,能效比也提高;不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題。但與傳統(tǒng)的空調(diào)制冷取暖方式相比,不同地區(qū)不同需求的條件下,水源熱泵的投資經(jīng)濟性會有所不同。在利用水源熱泵時應(yīng)注意以下幾個方面:
在采用水源熱泵技術(shù)時,前期的水文分析尤為重要,必須根據(jù)地下水源實際情況,進行可行性的研究分析。適用的原則:水量充足、水溫適當(dāng)、水質(zhì)良好、供水穩(wěn)定、回灌可靠。因此,前期的認(rèn)真、科學(xué)的水文地質(zhì)勘探工作是非常必要的。
水源熱泵中央空調(diào)主機,是冷熱源的核心,它的質(zhì)量好壞直接影響整個系統(tǒng)的可靠性和使用效果。建議選用國內(nèi)外有良好信譽的廠家,尤其是技術(shù)質(zhì)量優(yōu)、生產(chǎn)歷史久、售后服務(wù)好的品牌。
水源熱泵的關(guān)鍵技術(shù)在于水井。水井的成井工藝極為重要,必須要求是大口徑鋼制管井。
由于水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)使用率極高,因此對設(shè)備的性能、質(zhì)量要求也比較高,各種輔助設(shè)備和材料的合理匹配也是獲得良好效果的基礎(chǔ)。
中央空調(diào)系統(tǒng)是一項長期使用、可靠性要求高的工程,必須可以長期可靠運行,保證使用效果。4、冷卻水可用地下水、廢熱廢水、空調(diào)冷卻塔水,與空調(diào)冷凍水系統(tǒng)串接作空調(diào)用同時產(chǎn)生熱水。在設(shè)計和施工中首要考慮的是嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),確保工程的質(zhì)量,并符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求,無論方案設(shè)計還是設(shè)備選用、工程施工、打井回灌等各個環(huán)節(jié)都必須圍繞著這個中心進行。
1、水源熱泵分類
水源熱泵系統(tǒng)的室外冷熱源有多種形式,例如:可以利用土壤作為系統(tǒng)的冷熱源:利用地下水或地表水作為冷熱源;以及利用冷卻塔加輔助熱源(鍋爐加熱)作為冷熱源。日前國內(nèi)利用冷卻塔加輔助熱源(鍋爐加熱)作為室外冷熱源的較多。
水源熱泵機組按安裝方式分為整體式水源熱泵機組、分體式水源熱泵機組。但由于整體式水源熱泵機組壓縮機、風(fēng)側(cè)熱交換器、水側(cè)熱交換器、風(fēng)機、四通閥、節(jié)流裝置都在同一箱體安裝在室內(nèi)所以要采取一些必要的減振降噪音措施。
2、水源熱泵機組組成部分
水源熱泵機組分為內(nèi)機、外機兩個部分,內(nèi)機結(jié)構(gòu)近似于暗裝直冷式風(fēng)機盤管。外機主要結(jié)構(gòu)包括壓縮機、水側(cè)換熱器、四通閥等零部件,名為“外機”,實際上一般安裝于室內(nèi)。將壓縮機、冷凝器等與送風(fēng)盤管分開來,一方面減小了機組尺寸,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,全力配合裝潢設(shè)計進行安裝。另一方面,降低了室內(nèi)的噪音,外機可安裝于走廊、洗手間、廚房吊頂、陽臺等位置,避免噪音影響室內(nèi)。螺桿式水源熱泵完全遵照國際標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合中國實際國情設(shè)計,系統(tǒng)設(shè)計采用獨立的模塊化思想,可靠性高。
3、水源熱泵節(jié)能分析
①水源熱泵空調(diào)初投資略高于水冷集中式中央空調(diào)機組(增加約3%一7%),低于風(fēng)冷冷熱水中央空調(diào)。
②但水源熱泵空調(diào)相較于集中式中央空調(diào)機組節(jié)能約10%~25%,如考慮到在不滿負(fù)荷運行情況下節(jié)省的空耗和管損,以及在過渡季節(jié)節(jié)省的能效更加顯著。
③水源熱泵空調(diào)機組效率提升,導(dǎo)致成本略有增加,但從能效比提升帶來的節(jié)能效果看,節(jié)電收益將超過成本增加值,并減少了電力需求量,節(jié)約電力資源,得大于失,利大于弊。
如果建筑物附近有合適的地表水源,那么地表水源熱泵系統(tǒng)是較好的選擇。我國地域遼闊,地表水資源豐富,尤其是南方地區(qū),存在大量的江河湖泊。這些自然條件為地表水源熱泵的推廣使用提供了方便。
地表水體作為水源熱泵系統(tǒng)的熱源和熱匯,通常有兩種形式:開式和閉式;經(jīng)過水循環(huán)的冷氣濕度比較高,干冷的傳統(tǒng)空調(diào)環(huán)境得到了改善,可以預(yù)防空調(diào)病的發(fā)生。閉式系統(tǒng)就是在地表水體中設(shè)置換熱盤管,用管道與熱泵的蒸發(fā)器或冷凝器連接成回路,充以媒介水,在水泵的驅(qū)動下循環(huán);開式系統(tǒng)中,從水源的底部抽水,送入換熱器與循環(huán)介質(zhì)換熱,如果冬季水溫比較高,也可以將水直接送到機組的換熱器,經(jīng)過換熱的水重新排放到水體中。地表水源熱泵所具有的優(yōu)點使其不斷的向前發(fā)展,又因為所具有的缺點使其在使用中受到諸多的限制。水源問題是限制地表水源熱泵推廣使用的主要障礙。如果水源問題解決好,勢必會促進地表水源熱泵的推廣應(yīng)用。
水源熱泵地下水人工補給俗稱回灌,就是將被水源熱泵機組交換熱量后排出的水再注入地下含水層中去。這樣做可以補充地下水源,調(diào)節(jié)水位,維持儲量平衡;可以回灌儲能,提供冷熱源,如冬灌夏用,夏灌冬用;水源熱泵定義:水源熱泵是利用地球水所儲藏的太陽能資源作為冷、熱源,進行轉(zhuǎn)換的空調(diào)技術(shù)??梢员3趾畬铀^壓力,防止地面沉降。所以,為保護地下水資源,確保水源熱泵系統(tǒng)長期可靠地運行,水源熱泵系統(tǒng)工程中一般應(yīng)采取回灌措施。
目前,水源熱泵尚無回灌質(zhì)的國家標(biāo)準(zhǔn),各地區(qū)和各部門制定的標(biāo)準(zhǔn)不盡相同。應(yīng)注意的原則是:回灌質(zhì)要好于或等于原地下水水質(zhì),回灌后不會引起區(qū)域性地下水水質(zhì)污染。實際上,水源水經(jīng)過熱泵機組后,只是交換了熱量,水質(zhì)幾乎沒發(fā)生變化,回灌不會引起地下水污染。除了地源熱泵的閉式系統(tǒng)以外,若是建筑當(dāng)?shù)氐牡叵滤可詈砍渥悖敲匆部梢赃x擇使用地源熱泵的開式系統(tǒng),U型管埋放的深度越深換熱效果也就越好,水量越充足越能保證地源熱泵運行的效果。