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水源热泵的工作原理、系统特点(小编推荐)

 

水源热泵工作原理及系统特点

 

水源热泵机组是一种通过利用地表水、地下水以及吸收太阳能和地热能等低品位热资源,并采用热泵原理,输入少量高品位电能,实现低品位热能向高位热能转移的空调装置。

  

 

水源热泵机组制冷循环

 

水源热泵机组制热循环

 

 

 

由于水源热泵技术利用地表水作为空调机组的制冷制热的源,所以其具有以下8大优点:

 

1)环保效益显著

水源热泵是利用了循环水或地表水作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。水温在16~30℃之间通常不需要开启辅助弃热或加热设备;如果采用地下水,供热时可省去燃煤、燃气、然油等锅炉房系统,没有燃烧过程,避免了排烟污染;供冷时省去冷却塔,完全是环保的空调形式;

 

2)高效节能

水源热泵机组可利用的水体温度冬季为10-25℃,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。而夏季水体为15-40℃,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,机组效率提高。据美国环保署EPA估计,设计安装良好的水源热泵,平均来说可以节约用户3040%的供热制冷空调的运行费用。

 

 

过渡季节部分机组制冷、部分机组制热运行更节能:如下图

 

  

 系统供水温度为24,机组A为制冷模式,排出热量到回水中,回水温度30℃,机组B为制热模式,从水中吸收热量,使得回水温度降低到24度,当一定比例的机组同时制冷制热时,水循环温度达到平衡,建筑物内部分区域多余的热量被转移到需要热量的地方,完全无须使用辅助热源,达到最佳的使用效果。

 

3)运行稳定可靠

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。是很好的热泵热源和空调冷源,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。不存在空气源热泵的冬季除霜、制热不稳定等难点问题。

 

4)能源费用容易计算

小型的水源热泵每一台都可与用户电表连接,费用容易计算,对于写字楼、商铺、公寓等场所非常适用。而大型的中央空调系统通常是公摊计算,无论空调是否开启,一样计算费用。

 

5)节约投资成本

将大型的冷水机组小型化,开发商不需要准备昂贵的专用机房,机房位置可以作为停车场;循环水管路温度是常温,无须考虑管路保温的费用;此外,通风管道也大大缩小,机组控制器也是制造商配套供应。

 

6)可分期投入

开发商不需要一次性购买所有的空调设备,只需要将公共的管路系统及辅助设备配置好,后期的空调机组可视情况分期投入空调设备,缓解了开发商资金压力;

 

7)同时制冷制热

系统中不同的功能区可以同时制冷或制热,大大提高了人体的舒适性,满足现代群体个性要求,如综合建筑内区发热大,通常冬季还要制冷,水源热泵系统很容易做到。常规的中央空调系统必须采用四管制的末端才可以满足要求。

 

8)自动运行

水源热泵机组由于工况稳定,所以可以设计简单的系统,部件较少,机组运行简单可靠,维护费用低;自动控制程度高,使用寿命长可达到15年以上。

 

    下表是水源热泵系统和其它常见系统特性一览表,详细分析见《4水环热泵系统与各种系统对比》

 

 

对比项目

水源热泵系统

水冷冷水机组+锅炉+末端

风冷热泵+末端

VRV变频多联机组

小型风冷热泵户式中央空调

运行成本

运行费用低

制冷低,制热最耗能

耗电最高,冬季能效比低

初投资

大约250~300/m2

大约300~350/m2

大约320~370/m2

大约400/m2

大约320~370/m2

分期投资

不可

不可

分户计费

不可,公摊

不可,公摊

不可

不可

可靠性

 

一般

一般

一般

维护成本

一般