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簡介

目前，國內(nèi)外的熱泵產(chǎn)品主要以風(fēng)冷熱泵和地源熱泵為主，輸出溫度大于60℃。以地源或低溫地?zé)崴?50℃以下)為熱源的高溫地源熱泵在國內(nèi)只有少數(shù)幾個單位在研制，如中科院廣州能源研究所、天津大學(xué)、清華大學(xué)等。其中，廣州能源研究所已于2001年初推出了zui高出水溫度可達75℃的高溫地源熱泵機組，并在近兩年里在北京、廣州等地成功實施了十余個工程項目，涉及空調(diào)采暖、散熱器采暖、熱水供給、地?zé)嵛菜疅峄厥绽玫榷喾N形式，取得了良好的運行效果。熱泵是把環(huán)境中的熱空氣吸進來燒熱水，而把制熱過程所產(chǎn)生的冷空氣排出去。

冷媒原本是冷的，透過蒸發(fā)器吸收了空氣中大量的熱氣，變成高溫的冷媒，流過熱交換器，把熱量傳給冷水，冷水就被燒成熱水，高溫的冷媒把熱量傳給冷水後，又回復(fù)成低溫的冷媒，就這樣反覆循環(huán)的工作，把冷水加熱成熱水。隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，公共建筑和住宅所需要的空調(diào)系統(tǒng)需要消耗大量的電能和燃料。因此在建筑空調(diào)領(lǐng)域，為了適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的要求緩解臭氧層變薄和變暖所造成的日益嚴峻的環(huán)境問題，在滿足人類健康、舒適要求的前提下，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率，依靠科學(xué)使用能源來解決這一難題。那么，地源熱泵技術(shù)的發(fā)展在科學(xué)使用能源中將起到什么的作用呢？如同日常的水泵一樣將水由低位傳到高位，熱泵就是把水替換成了熱量。可以把無法直接利用的低位能源（如，空氣、土壤、水中所含的熱能、太陽能。生活和生產(chǎn)中的廢熱等）轉(zhuǎn)換為可以利用的高位能源，從而到達節(jié)省高位能源的目的。

因此，天氣溫度越高、燒熱水速度越快、熱泵越省電。

據(jù)專家介紹，高溫地源熱泵是一種節(jié)能環(huán)保設(shè)備，與燃油(氣)鍋爐采暖系統(tǒng)相比節(jié)能達40%。高溫地源熱泵以綠色環(huán)保制冷劑為工質(zhì)，除用少部分電能外，采暖、供熱的熱量主要來自于吸收的太陽能、地下水或土壤、江河湖水，由于實行封閉循環(huán)，因此整個系統(tǒng)無有害物質(zhì)排放。

隨著國民經(jīng)濟迅速發(fā)展和人民生活水平的提高，采暖、空調(diào)、生活用熱的需求越來越大，是一般民用建筑物用能的主要部分。在發(fā)達城市，夏季空調(diào)、冬季采暖與供熱所消耗的能量已占建筑物總能耗的40-50，非凡是冬季采暖用的燃煤鍋爐、燃油鍋爐的大量使用，給大氣環(huán)境造成了*的污染。

高溫地源熱泵技術(shù)解決了普通熱泵出水溫度低的問題，更加適合用于建筑物采暖、空調(diào)、供熱熱水系統(tǒng)，替代供熱鍋爐，有效改善城市的生態(tài)環(huán)境，減少由于使用燃煤、燃油鍋爐引起的有害氣體的排放，提高大氣環(huán)境質(zhì)量，減少因有害物質(zhì)引起人們疾病的發(fā)生，充分利用可再生資源和節(jié)約常規(guī)能源有利于社會的可持續(xù)發(fā)展?？梢姼邷氐卦礋岜眉夹g(shù)具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益，其市場前景廣闊。

這是一種水源熱泵冷水機組。它包括壓縮機、冷凝器、膨脹閥和燕發(fā)器，其特點是制冷壓縮機和冷凝器之間增設(shè)聚熱器，使壓縮機排出的高沮高壓過熱蒸氣先經(jīng)聚熱器冷卻成中沮高壓燕汽，從而使從冷凝器流出的熱水(低于冷冷凝溫度5℃)經(jīng)二次加熱至低于冷凝沮度1.0-1.2℃。該高壓飽和蒸汽在冷凝器中吸收系統(tǒng)循環(huán)低溫水的冷量(完成二次冷卻)。如此不斷循環(huán)，在不提高冷凝沮度條件下提高了熱水出水沮度，從面提高了供暖效率，達到了節(jié)能的目的，并提高了壓縮機使用的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種水源熱泵冷水機組，特別是，種采用聚熱器的水源熱泵冷水機組。

背景技術(shù)

現(xiàn)有利用地表低溫淺層水、度熱水或其它水源的熱泵冷水機組是由壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流機構(gòu)等構(gòu)成，壓縮機排出的高溫高壓氣體直接進入冷凝器加熱采暖用熱水。該設(shè)備在北方地區(qū)要提高供熱用熱水溫度(達500℃-550℃之間)，需提高制冷系統(tǒng)運行的冷凝溫度(按行業(yè)標準，換熱器設(shè)計溫差為50℃，即在熱水溫度達500C時，冷凝溫度需達到550℃)。而冷凝溫度每增加10℃，耗功增加1.8%,熱負荷減少0.72%，也即效率下降2.5%，從而降低了系統(tǒng)運行的效率，增加了用戶的運行費用，并且由于冷凝溫度的提高，造成壓縮機排氣溫度升高，運行壓比增大，壓縮機運行的可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容

1、發(fā)明目的:本實用新型的目的是提供一種能提率、節(jié)約能源、并提高系統(tǒng)運行的可靠性、降低用戶的運行與維護成本的水源熱泵冷水機組。

2、技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本實用新型包括壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器，其特征在于它還包括聚熱器，其連接方式是:壓縮機排出的高溫高壓氣體進入聚熱器，經(jīng)聚熱器冷卻后的中溫高壓飽和蒸汽進入冷凝器并被冷凝成過冷液體，再經(jīng)膨脹閥節(jié)流降壓后進入蒸發(fā)器中吸收載冷劑的熱量后變成過熱蒸汽被吸入到壓縮機中。在冷凝器和蒸發(fā)器之間連接有干燥過濾器和電磁閥。

本實用新型的工作原理是:壓縮機排出的高溫高壓氣體*入聚熱器，經(jīng)冷卻后變成中溫高壓飽和蒸汽進入冷凝器，在冷凝器中被二次冷卻冷凝成過冷液體后經(jīng)過濾器(除水、去污)、電磁間再經(jīng)熱力膨脹閥節(jié)流降壓變成低溫低濕蒸汽，棄干式蒸發(fā)器中吸收水的熱量變成低壓過熱蒸汽后被壓縮機吸入。如此不斷循環(huán)往復(fù)，使聚熱器出水溫度得到升高，蒸發(fā)器水溫得到降低，進而可提供50-550℃熱水或7-120℃冷水供使用。

3、有益效果:本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點是:在壓縮機和水冷冷凝器之間增設(shè)一個聚熱器，使從冷凝器出來的熱水再經(jīng)聚熱器二次加熱，從而充分利用了壓縮機排氣中的顯熱升溫?zé)崴咕蹮崞鞒鏊疁囟葍H比冷凝溫度低1.01.20℃(常規(guī)冷水機組溫差為50℃)，從而達到了在不提高冷凝溫度條件下，使出水溫度在常規(guī)機組水平上提高約40℃左右。從而達到了節(jié)能的目的，并有效地提高了產(chǎn)品的壽命，降低了用戶的維護成本。冷卻塔經(jīng)常應(yīng)用于地源熱泵。地源熱泵是個什么東西?是一種采暖制冷系統(tǒng)。地源熱泵不與空氣進行熱交換，而是與地表淺層進行熱交換，是一種綠色的再生能源系統(tǒng)。下面就讓我們來詳細了解一下冷卻塔在其中的作用。

地表水式地源熱泵

地源熱泵機組通過布置在水底的閉合換熱系統(tǒng)與江河、湖泊、海水等進行冷熱交換。此種系統(tǒng)適合于中小制冷供暖面積，臨近水邊的建筑物。它利用池水或湖水下穩(wěn)定的溫度和顯著的散熱性，不需鉆井挖溝，初投資zui小。但需要建筑物周圍有較深、較大的河流或水域。

垂直式地源熱泵

通過垂直鉆孔將閉合換熱系統(tǒng)埋置在50M～400M深的巖土體與土壤進行冷熱交換。此種系統(tǒng)適合于制冷供暖面積較大的建筑物，周圍有一定的空地，如別墅和寫字樓等。該系統(tǒng)初投資較高，施工難度相對較大，但占地面積較小。

水平式地源熱泵

通過水平埋置于地表面2～4以下的閉合換熱系統(tǒng)，它與土壤進行冷熱交換。此種系統(tǒng)適合于制冷供暖面積較小的建筑物，如別墅和小型單體樓。該系統(tǒng)初投資和施工難度相對較小，但占地面積較大。

冷卻塔和鍋爐一樣，在地源熱泵中起到輔助的作用。在夏季制冷時，當熱量來不及向地下轉(zhuǎn)移，可以開啟冷卻塔，輔助散熱。當冬季制暖時，地下溫度無法提供足夠的能量，需要開啟鍋爐再制暖。冷卻塔在地源熱泵中起著缺一不可的作用，選擇冷卻塔時一定要慎重再慎重?！〉卦礋岜糜袝r也被稱為地?zé)釤岜?，但實際上，它*不需要當?shù)鼐哂械責(zé)豳Y源，它利用的只是地下介質(zhì)如土壤、巖石和水的蓄熱能力，并不是與室外的空氣進行熱交換?，F(xiàn)在越來越多的人選擇舒適的地源熱泵作為空調(diào)系統(tǒng)。

那么，應(yīng)該如何選擇地源熱泵呢?

*，看管材。

地暖是埋在地下的，維護很困難，這就對其管材有嚴格要求，選擇性能優(yōu)異的管材是首要條件。

第二，挑選具有豐富經(jīng)驗的施工單位。

施工的質(zhì)量很大程度上決定了地暖的保暖效果，經(jīng)驗豐富的施工單位可以因地制宜的選擇合理的施工方案，合理的分布熱能。

第三，保溫材料要挑選性能優(yōu)異的。

保溫效果好的材料才能節(jié)省能源，充分發(fā)揮地暖的熱效應(yīng)。相比現(xiàn)有的同規(guī)模的暖通空調(diào)，地源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)運行效率要高30%-60%;與電供暖相比，地源熱泵可減少70%以上的污染物排放，真正實現(xiàn)了節(jié)能減排?？梢哉f，地源熱泵是我國有效降低建筑能

地源熱泵技術(shù)節(jié)能效果顯而易見，全國各省市因此紛紛在政策上給予地源熱泵建設(shè)大力的支持。包括鼓勵新建或改造的辦公樓、工業(yè)廠房、醫(yī)院、賓館、學(xué)校等公共建筑以及居民住宅樓和農(nóng)村集中建設(shè)的住宅采用熱泵系統(tǒng);鼓勵燃煤、燃油鍋爐改用熱泵系統(tǒng)，市政府每年安排固定資產(chǎn)投資給予支持;市、區(qū)(縣)政府投資的學(xué)校、醫(yī)院、園林、行政事業(yè)辦公樓等公益性項目，供暖制冷系統(tǒng)優(yōu)先選用熱泵系統(tǒng)，所需投資從市政府固定資產(chǎn)投資中安排解決等，促進了地源熱泵技術(shù)的推廣和使用。別墅*空調(diào)和一般家庭的*空調(diào)安裝大有不同，一般家庭和別墅家庭是有很大差別的，一般家庭的*空調(diào)的安裝費用肯定比別墅*空調(diào)費用少一些，大多用戶可能對一般家庭*空調(diào)的安裝事項比較清楚，那么對于別墅*空調(diào)安裝系統(tǒng)怎么解決呢?為此我們從以下一些點來介紹別墅*空調(diào)系統(tǒng)安裝解決方案。

層高過高如何提高采暖效果

解決方案：較之于常規(guī)層高的房屋（一般為2.6-2.7米左右）。別墅的一般層高一

般都為3米甚至以上的高度。再此前提下*空調(diào)制冷和采暖的配比較之于一般層高的房屋會更高。如一般平層的配比為200w/平方。別墅為230-280w/平方。

*空調(diào)的外機功率較大。外機需要如何擺放較為合理

解決方案：別墅由于面積較大，較之于平層一般外機的功率較大。因為體積也就較

之平層會更大。一般的擺放位置位于本身建筑的自留機位或者位于門口或者陽臺花園的平底之上。鋪設(shè)可供平衡的水泥臺面即可。*空調(diào)系統(tǒng)的電壓要求是否一樣

解決方案：別墅*空調(diào)由于功率較大。較長配置380V的機器。因為別墅的供電電壓也常為380V因此無需擔(dān)心。

*空調(diào)系統(tǒng)的冷凝水排放細節(jié)

解決方案：別墅*空調(diào)系統(tǒng)由于層高較高。因此可自由選擇*空調(diào)系統(tǒng)是否配

置提升水泵來降低層高的限制。對于提升水泵沒有特別高的需求從而減少經(jīng)濟成本。

吸頂式*空調(diào)的運用

一般平層由于層高問題無法采用機身較高的吸頂式*空調(diào)。別墅由于層高較高。

可以考慮在頂部需要采用滿吊頂?shù)臅r候才用更為的吸頂式*空調(diào)系統(tǒng)