水源熱泵的原理和優(yōu)點(diǎn)
發(fā)布者： 凱能 時(shí)間：2020/10/5 17:35:06
一、水源熱泵的原理
地球表面淺層水源(一般在1000米以內(nèi))，如地下水、地表的河流、湖泊和海洋，吸收了太陽(yáng)進(jìn)入地球的相稱(chēng)的輻射能量，并且水源的溫度一般都十分不亂。水源熱泵技術(shù)的工作原理就是：通過(guò)輸入少量高品位能源(如電能)，實(shí)現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。水體分別作為冬季熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源，即在夏季將建筑物中的熱量“取”出來(lái)，開(kāi)釋到水體中去，因?yàn)樗礈囟鹊停钥梢缘貛ё邿崃?，以達(dá)到夏季給建筑物室內(nèi)制冷的目的;而冬季，則是通過(guò)水源熱泵機(jī)組，從水源中“提取”熱能，送到建筑物中采暖。
二、水源熱泵的優(yōu)點(diǎn)
1、節(jié)能
水源熱泵是目前空調(diào)系統(tǒng)中能效比(COP值)最高的制冷、制熱方式，理論計(jì)算可達(dá)到7，實(shí)際運(yùn)行為4～6。
水源熱泵機(jī)組可利用的水體溫度冬季為12～22℃，水體溫度比環(huán)境空氣溫度高，所以熱泵輪回的蒸發(fā)溫度進(jìn)步，能效比也進(jìn)步。而夏季水體溫度為18～35℃，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，從而進(jìn)步機(jī)組運(yùn)行效率。水源熱泵消耗1kW.h的電量，用戶可以得到4.3～5.0kW.h的熱量或5.4～6.2kW.h的冷量。與空氣源熱泵比擬，其運(yùn)行效率要高出20～60%，運(yùn)行用度僅為普通中心空調(diào)的40～60%。
2、屬可再生能源利用技術(shù)
水源熱泵是利用了地球水體所蘊(yùn)藏的太陽(yáng)能資源作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。其中可以利用的水體，包括地下水或河流、地表的部門(mén)的河流和湖泊以及海洋。地表泥土和水體不僅是一個(gè)巨大的太陽(yáng)能集熱器，收集了47%的太陽(yáng)輻射能量，比人類(lèi)每年利用能量的500倍還多(地下的水體是通過(guò)泥土間接的接受太陽(yáng)輻射能量)，而且是一個(gè)巨大的動(dòng)態(tài)能量平衡系統(tǒng)，地表的泥土和水體天然地保持能量接受和發(fā)散的相對(duì)的均衡。這使得利用儲(chǔ)存于其中的近乎無(wú)窮的太陽(yáng)能或地能成為可能。所以說(shuō)，水源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術(shù)。
3、節(jié)水省地
以地表水為冷熱源，向其放出熱量或吸收熱量，不消耗水資源，不會(huì)對(duì)其造成污染;省去了鍋爐房及附屬煤場(chǎng)、儲(chǔ)油房、冷卻塔等舉措措施，機(jī)房面積大大小于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)，節(jié)省建筑空間，也有利于建筑的美觀。
4、環(huán)保效益明顯
水源熱泵機(jī)組供熱時(shí)省去了燃煤、燃?xì)?、然油等鍋爐房系統(tǒng)，無(wú)燃燒過(guò)程，避免了排煙、排污等污染;供冷時(shí)省去了冷卻水塔，避免了冷卻塔的噪音、霉菌污染及水耗。所以，水源熱泵機(jī)組運(yùn)行無(wú)任何污染，無(wú)燃燒、無(wú)排煙，不產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣和煙塵，不會(huì)產(chǎn)生城市熱島效應(yīng)，對(duì)環(huán)境非常友好，是理想的綠色環(huán)保產(chǎn)品。
5、一機(jī)多用，應(yīng)用范圍廣
水源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，還可供糊口熱水，一機(jī)多用，一套系統(tǒng)可以替代原來(lái)的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)。特別是對(duì)于同時(shí)有供熱和供冷要求的建筑物，水源熱泵有著顯著的長(zhǎng)處。不僅節(jié)省了大量能源，而且用一套設(shè)備可以同時(shí)知足供熱和供冷的要求，減少了設(shè)備的初投資。其總投資額僅為傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的60%，并且安裝輕易，安裝工作量比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)少，安裝工期短，更改安裝也輕易。
水源熱泵可應(yīng)用于賓館、商場(chǎng)、辦公樓、學(xué)校等建筑，小型的水源熱泵更適合于別墅、住宅小區(qū)的采暖、供冷。
6、運(yùn)行不亂可靠，維護(hù)利便
水體的溫度一年四季相對(duì)不亂，其波動(dòng)的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動(dòng)，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、不亂，也保證了系統(tǒng)的性和經(jīng)濟(jì)性;采用全電腦控制，自動(dòng)程度高。因?yàn)橄到y(tǒng)簡(jiǎn)樸、機(jī)組部件少，運(yùn)行不亂，因此維護(hù)用度低，使用壽命長(zhǎng)。
7、符合國(guó)家政策，獲得政策性支持
國(guó)家十分正視可再生能源開(kāi)發(fā)利用工作，《中華人民共和國(guó)可再生能源法》已于2006年1月1日起實(shí)施;同時(shí)，在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》中，又把鼎力發(fā)展和規(guī)模化應(yīng)用新能源和可再生能源作為能源領(lǐng)域的優(yōu)先發(fā)展主題。從國(guó)家立法和發(fā)展戰(zhàn)略的高度，對(duì)可再生能源的發(fā)展應(yīng)用予以強(qiáng)力推動(dòng)。
根據(jù)國(guó)家建設(shè)部政策劃定，凡采用水源熱泵空調(diào)技術(shù)的建筑物，通過(guò)向當(dāng)?shù)亟ㄎ陥?bào)，可獲得政府的政策性支持，減免建筑配套用度140～200元/m2。
與鍋爐(電、燃料)和空氣源熱泵的供熱系統(tǒng)比擬的上風(fēng)體現(xiàn)在：
與鍋爐(電、燃料)和空氣源熱泵的供熱系統(tǒng)比擬，水源熱泵具顯著的上風(fēng)。鍋爐供熱只能將90%～98%的電能或70%～90%的燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)化為熱量，供用戶使用，因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省二分之一以上的能量;因?yàn)樗礋岜玫臒嵩礈囟热贻^為不亂，一般為10～25℃，其制冷、制熱系數(shù)可達(dá)3.5～4.4，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵比擬，要高出40%左右，其運(yùn)行用度為普通中心空調(diào)的50%～60%。因此，近十幾年來(lái)，水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在北美及中、北歐等國(guó)家取得了較快的發(fā)展，尤其是近五年來(lái)，中國(guó)的水源熱泵市場(chǎng)也日趨活躍，使該項(xiàng)技術(shù)得到了相稱(chēng)廣泛的應(yīng)用，成為一種有效的供熱和供冷空調(diào)技術(shù)。
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