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水源熱泵系統(tǒng)的組成

宜賓全套水源熱泵，水源*空調(diào)系統(tǒng)的是由末端（室內(nèi)空氣處理末端等）系統(tǒng)，水源*空調(diào)主機（又稱為水源熱泵）系統(tǒng)和水源水系統(tǒng)三部分組成。 為用戶供熱時，水源*空調(diào)系統(tǒng)從水源中中提取低品位熱能，通過電能驅(qū)動的水源*空調(diào)主機（熱泵）"泵"送到高溫?zé)嵩?，以滿足用戶供熱需求。 為用戶供冷時，水源*空調(diào)將用戶室內(nèi)的余熱通過水源*空調(diào)主機（制冷）轉(zhuǎn)移到水源中，以滿足用戶制冷需求。

1. 系統(tǒng)原理圖：制熱工況為例，

 2. 用戶（室內(nèi)末端等）系統(tǒng)由用戶側(cè)水管系統(tǒng)，循環(huán)水泵，水過濾器，靜電水處理儀，各種末端空氣處理設(shè)備，膨脹定壓設(shè)備及相關(guān)閥門配件組成。

3. 水源*空調(diào)主機系統(tǒng)由壓縮機，蒸發(fā)器，冷凝器，膨脹閥，各種制冷管道配件和電器控制系統(tǒng)等組成。

4. 水源水系統(tǒng)由水源取水裝置，取水泵，水處理設(shè)備，輸水管網(wǎng)和閥門配件等組成。

5. 制冷工況可通過閥門切換來實現(xiàn)，即使水源水進冷凝器，蒸發(fā)器的冷凍循環(huán)水接用戶系統(tǒng)。（反之則為制熱工況）

水源熱泵系統(tǒng)介紹

水源熱泵技術(shù)的概念和工作原理

宜賓全套水源熱泵水源熱泵技術(shù)是利用地球表面淺層水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太陽能和地?zé)崮芏纬傻牡蜏氐臀粺崮苜Y源，并采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移的一種技術(shù)。

地球表面淺層水源如深度在1000米以內(nèi)的地下水、地表的河流和湖泊和海洋中，吸收了太陽進入地球的相當?shù)妮椛淠芰浚⑶宜吹臏囟纫话愣际址€(wěn)定。水源熱泵機組工作原理就是在夏季將建筑物中的熱量轉(zhuǎn)移到水源中，由于水源溫度低，所以可以高效地帶走熱量，而冬季，則從水源中提取能量，由熱泵原理通過空氣或水作為載冷劑提升溫度后送到建筑物中。通常水源熱泵消耗1kW的能量，用戶可以得到4kW以上的熱量或冷量。

水源熱泵機組工作的原理：

水源熱泵根據(jù)對水源的利用方式的不同，可以分為閉式系統(tǒng)和開式系統(tǒng)兩種。閉式系統(tǒng)是指在水側(cè)為一組閉式循環(huán)的換熱套管，該組套管一般水平或垂直埋于地下或湖水海水中，通過與土壤或海水換熱來實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移。（其中埋于土壤中的系統(tǒng)又稱土壤源熱泵，埋于海水中的系統(tǒng)又稱海水源熱泵）。開式系統(tǒng)是指從地下抽水或地表抽水后經(jīng)過換熱器直接排放的系統(tǒng)。

與鍋爐（電、燃料）和空氣源熱泵的供熱系統(tǒng)相比，水源熱泵具明顯的優(yōu)勢。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；由于水源熱泵的熱源溫度全年較為穩(wěn)定，一般為10～25℃，其制冷、制熱系數(shù)可達3.5～4.4，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，其運行費用為普通*空調(diào)的50～60％。因此，近十幾年來，尤其是近五年來，水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在北美如美國、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國家取得了較快的發(fā)展，中國的水源熱泵市場也日趨活躍，可以預(yù)計，該項技術(shù)將會成為21世紀zui有效的供熱和供冷空調(diào)技術(shù)。

水源熱泵的特點

由于水源熱泵技術(shù)利用地表水作為空調(diào)機組的制冷制熱的源，所以其具有以下優(yōu)點：

1. 屬可再生能源利用技術(shù)

水源熱泵是利用了地球水體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源，進行能量轉(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、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。地表土壤和水體不僅是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47％的太陽輻射能量，比人類每年利用能量的500倍還多（地下的水體是通過土壤間接的接受太陽輻射能量），而且是一個巨大的動態(tài)能量平衡系統(tǒng)，地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發(fā)散的相對的均衡。這使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為可能。所以說，水源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術(shù)。

2. 高效節(jié)能

水源熱泵機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，所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，能效比也提高。而夏季水體為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，機組效率提高。據(jù)美國環(huán)保署EPA估計，設(shè)計安裝良好的水源熱泵，平均來說可以節(jié)約用戶30～40％的供熱制冷空調(diào)的運行費用。

3. 運行穩(wěn)定可靠

水體的溫度一年四季相對穩(wěn)定，其波動的范圍遠遠小于空氣的變動。是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題。

4. 環(huán)境效益顯著

水源熱泵的使用電能，電能本身為一種清潔的能源，但在發(fā)電時，消耗一次能源并導(dǎo)致污染物和二氧化碳溫室氣體的排放。所以節(jié)能的設(shè)備本身的污染就小。設(shè)計良好的水源熱泵機組的電力消耗，與空氣源熱泵相比，相當于減少30％以上，與電供暖相比，相當于減少70％以上。

水源熱泵技術(shù)采用的制冷劑，可以是R22或R134A、R407C和R410A等替代共質(zhì)。

水源熱泵機組的運行沒有任何污染，可以建造在居民區(qū)內(nèi)，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠距離輸送熱量。

5. 一機多用，應(yīng)用范圍廣

水源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，還可供生活熱水，一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)。特別是對于同時有供熱和供冷要求的建筑物，水源熱泵有著明顯的優(yōu)點。不僅節(jié)省了大量能源，而且用一套設(shè)備可以同時滿足供熱和供冷的要求，減少了設(shè)備的初投資。水源熱泵可應(yīng)用于賓館、商場、辦公樓、學(xué)校等建筑，小型的水源熱泵更適合于別墅住宅的采暖、空調(diào)。

6. 自動運行

水源熱泵機組由于工況穩(wěn)定，所以可以設(shè)計簡單的系統(tǒng)，部件較少，機組運行簡單可靠，維護費用低；自動控制程度高，使用壽命長可達到15年以上。

當然，象任何事物一樣，水源熱泵也不是十全十美的，其應(yīng)用也會受到制約。

⑴ 可利用的水源條件限制

水源熱泵理論上可以利用一切的水資源，其實在實際工程中，不同的水資源利用的成本差異是相當大的。所以在不同的地區(qū)是否有合適的水源成為水源熱泵應(yīng)用的一個關(guān)鍵。目前的水源熱泵利用方式中，閉式系統(tǒng)一般成本較高。而開式系統(tǒng)，能否尋找到合適的水源就成為使用水源熱泵的限制條件。對開式系統(tǒng)，水源要求必須滿足一定的溫度、水量和清潔度。

⑵ 水層的地理結(jié)構(gòu)的限制

對于從地下抽水回灌的使用，必須考慮到使用地的地質(zhì)的結(jié)構(gòu)，確?？梢栽诮?jīng)濟條件下打井找到合適的水源，同時還應(yīng)當考慮當?shù)氐牡刭|(zhì)和土壤的條件，保證用后尾水的回灌可以實現(xiàn)。

⑶ 投資的經(jīng)濟性

由于受到不同地區(qū)、不同用戶及國家能源政策、燃料價格的影響，水源的基本條件的不同；一次性投資及運行費用會隨著用戶的不同而有所不同。雖然總體來說，水源熱泵的運行效率較高、費用較低。但與傳統(tǒng)的空調(diào)制冷取暖方式相比，在不同地區(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。

在制冷模式時，高壓高溫的制冷劑氣體從壓縮機出來后進入水/制冷劑的冷凝器，向水中排放熱量而冷卻成高壓液體，并使水溫升高。到熱膨脹閥進行節(jié)流膨脹成低壓液體后進入蒸發(fā)器蒸發(fā)成低壓蒸汽，同時吸收空氣的（水）的熱量。低壓制冷劑蒸汽又進入壓縮機壓縮成高壓氣體，如此循環(huán)不已。此時，制冷環(huán)境需要的冷凍水在蒸發(fā)器中獲得。 在供熱模式時，高壓高溫制冷劑氣體從壓縮機壓出后進入冷凝器同時排放熱量而冷卻成高壓液體，到熱膨脹閥進行節(jié)流膨脹成低壓液體進入蒸發(fā)器器蒸發(fā)成低壓蒸汽，蒸發(fā)過程中吸收水中的熱量將水冷卻。低壓制冷劑蒸汽又進入壓縮機壓縮成高壓氣體，如此循環(huán)不已。此時，供熱環(huán)境需要的熱水在冷凝器中獲得。熱泵系統(tǒng)是一種高效、節(jié)能、節(jié)資、冷暖兩用、運行靈活且無污染的新型*空調(diào)系統(tǒng)。它利用空氣、地表水、地下水、工業(yè)廢水及地下常溫土壤資源，借助壓縮機系統(tǒng)，完成制冷（制熱）。它無須任何人工資源，*取代了鍋爐或市政管網(wǎng)等傳統(tǒng)的供暖方式和*空調(diào)系統(tǒng)。它不向外界排放任何廢氣、廢水、廢渣，使人們遠離粉塵、廢氣和霉菌，是一種理想?quot;綠色技術(shù)"。

目前我國利用較多的是水源熱泵，就是以地下水作為冷熱"源體"，在冬季利用熱泵吸收其熱量向建筑物供暖，在夏季熱泵將吸收到的熱量向其排放、實現(xiàn)對建筑物供冷。 傳統(tǒng)的暖通空調(diào)系統(tǒng)需要很多輔助系統(tǒng)或設(shè)備來完成一個完整的暖通空調(diào)功能，如冷卻塔。而水源熱泵系統(tǒng)只是通過與地下水的熱交換來完成制冷或制熱的效果。只應(yīng)用一個硬件系統(tǒng)，通過在不同季節(jié)進行冷凝器和蒸發(fā)器的轉(zhuǎn)換，就可以完成制冷與制熱功能的轉(zhuǎn)換。 

水地源熱泵越用越廣泛的的八個原因

隨著生存環(huán)境的不斷變化，人們對于水地源熱泵的應(yīng)用越來越廣泛?，F(xiàn)在的人們，對于地源熱泵的使用是越來越多，但是，有很多的人并不能很好的說明白地源熱泵設(shè)計中的對于地下水的處理方式，對于水地源熱泵技術(shù)，其具有以下優(yōu)勢：

1. 高效：一般空調(diào)對著空氣換熱稱為風(fēng)冷熱泵，缺點在于天氣炎熱或者寒冷zui需要冷量或熱量時效率反而下降。地溫一年四季基本恒定在16℃左右，略高于該地區(qū)平均溫度1到2度，使得熱泵無論在制冷或制熱工況中均處于高效率點。

2. 節(jié)能省費用：冬季運行時，COP約為4.2，即投入1KW電能，可得到4KW的熱能，夏季運行時，COP可達5.3，投入1KW電能，可得到5KW的冷量，能源利用效率為電采暖方式的3-4倍;并且熱交換器不需要除霜，減少了結(jié)霜和除霜的用電能耗。比常規(guī)空氣源空調(diào)節(jié)能50%左右。

3. 環(huán)保：供熱時沒有燃燒過程，避免了排煙污染，供冷時省了冷卻塔，避免了噪音及霉菌污染。

4. 舒適：因為地源熱泵機組供冷暖時都是通過冷熱水經(jīng)風(fēng)機旁管(或地板管、墻埋管)交換完成的，所產(chǎn)生的冷氣和暖氣(或輻射熱)比常規(guī)空調(diào)的要更柔和的多，熱不易感冒。

5. 節(jié)省占地面積：省去了冷卻塔、鍋爐及與之配套的煤棚和渣場，節(jié)省了土地資源，產(chǎn)生附加經(jīng)濟效益，并改善了建筑物的外部形象。

6. 安全：無燃燒設(shè)備，從而不存在爆炸、失火和中毒的隱患。

7. 機組壽命長：熱泵機組*在良好的低溫井水(16℃)下進行熱交換工作，可大大延長機組壽命。

8. 一機多用：水地源熱泵系統(tǒng)可供暖，空調(diào)，還可供生活熱水，一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)。

如何選擇地源熱泵

地源熱泵有時也被稱為地?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)。