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水地源热泵

时间:2013-03-08 09:39来源:未知 作者:admin 点击:

水源热泵/地源热泵/水环热泵析义

 

地下水地源热泵

又称水源热泵,它是一种介于中央空调和分散空调之间的优化空调能源方式,它具有中央空调合理利用能源,设备能效系数高,运行成本低和安全、可靠等优点。又具有分散空调调节灵活、方便,便于管理和收费等优点。

采用地下水源热泵时 
◆选择水源的原则应为:水量充足,水温适当,水质良好,供水稳定。 就某项工程来说,应根据当地实际情况,判断是否具备可资利用的地下水源,一项工程所需水量,主要取决于该项工程的冷热负荷和地下水温度。
◆适用的地下水源条件是,水文地质特征为砂、卵石、砾石地层以及裂隙地带;地下水埋深在70m以内;含水层厚度大于5m,冬季地下水温度不低于10℃。 此外,还要注意水质情况,包括含砂量与浑浊度,以及水的化学性质。含砂量与浑浊度高造成机组和管阀磨损,回灌时会造成含水层堵塞,因此,地下水源含砂量应小于20万分之一,向地下含水层回灌水的浑浊度应小于20毫克/升;总矿化度小于3克/升,希望水中Cl小于100毫克/升,SO4 2-小于200毫克/升,Fe2-小于1毫克/升,H2S小于0.5毫克/升,地下水腐蚀性条件达不到要求时,水源热泵系统应考虑防腐措施。 
 ◆我国水资源非常缺乏,主管部门对开采地下水有严格管理,并且规定,除非有较大需水用户进行二资利用,否则必须进行回灌。当然,为了保证地下水源热泵空调系统长期正常运行,以补充地下水源,调节水位,维持储量平衡。为了避免在热泵装置中冷却或加热后回灌到地下的水,因短路而又被抽回,回灌井与取水井之间的距离应尽可能远一些,至少应相距15-20m。目前,虽然还没有回灌水质的国家标准,但回灌水质至少应等于原地下水水质,以保证回灌后不会引起区域性地下水水质污染。 
   因此,应遵守以下条款:  
  (1)地下水应在封闭系统中输送; 
  (2)热泵空调系统中与地下水接触的部件应采用耐腐蚀材料制造; 
  (3)取水管路上和回灌水管路上应装有水表和采集水样用的旋塞阀; 
  (4)定期对地下水进行化验,并将化验结果报送有关部门备案; 
  (5)如发现地下井水异常,特别是水中出现化学物质或其它无关物质时,应及时与有关部门联系,并采取措施。
土壤源地源热泵系统 
又称地埋管地源热泵系统,它以土壤中储存的地热能作为中央空调系统的冷热源,分为水平埋管和垂直埋管两种形式,其中垂直埋管地源热泵是目前国内地源热泵行业主推的一种系统形式。

水平埋管 垂直埋管

该系统不需要市政管网的支持,可以分区域、分功能独立安装、设置,而能够达到市政管网远远达不到的采暖、空调效果,具有如下特点: 
◆属可再生能源利用技术 
土壤源地源热泵是利用浅层土壤作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。冬季,循环液从地下收集热量并通过耦合热泵式中央空调系统送入建筑物。而夏季,系统则反过来吸收从建筑物里排出热量,而使得其冷却,并且将排出的热量通过耦合热泵式中央空调系统储存到地下。这个过程在夏天可以制造免费的热水。 
地球表面土壤是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能量,比人类每年利用能量的500倍还多。土壤源热泵技术利用储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,夏季为人们提供供暖空调,当之无愧的成为可再生能源一种形式。 
◆属经济有效的节能技术 
浅层土壤的温度一年四季相对稳定,一般为10~25℃,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,是很好的热泵热源和空调冷源。这种温度特性使得土壤源热泵的制冷、制热系数常年维持在4.5~5.5之间,而没有风冷热泵那样的制冷、制热系数随室外温度的降低(冬季)或升高(夏季)衰减的现象。 
与锅炉(电、燃料)供热系统相比,锅炉供热只能将90%以上的电能或70~90%的燃料内能为热量,供用户使用。 
与传统的空气源热泵相比,空气源热泵的制冷、制热系数通常为2.2~3.0,且随着室外温度的变化而衰减。土壤源热泵方式的能量利用效率要比空气源热泵高出40%以上。 
另外,地球表面或浅层土壤温度较恒定的特性,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。 
◆环境效益显著 
土壤源热泵的污染物排放,与空气源热泵相比,相当于减少40%以上,与电供暖相比,相当于减少70%以上,如果结合其它节能措施节能减排会更明显。虽然也采用制冷剂,但比常规空调装置减少25%的充灌量;属自含式系统,即该装置能在工厂车间内事先整装密封好,因此,制冷剂泄漏机率大为减少。 
土壤源热泵技术利用地表土壤的过程当中,不会引起任何的地下或地表水污染,因此,土壤源热泵是一种清洁能源方式。 
土壤源热泵在夏天将室内的多余热量转移到地下土壤中并储存起来,而不是像空气源热泵或者是传统冷却塔那样直接排放到室外空气中。所以,土壤源热泵能够减少城市热岛效应。


水环热泵
水环热泵空调系统是指小型的水/空气热泵机组的一种应用方式,即用水环路将小型的水/热泵机组并联在一起,形成一个封闭环路,构成一套回收建筑物内部余热作为其低位热源的热泵供暖、供冷的空调系统。典型的水环热泵空调系统由三部分组成:(1)室内的小型水/空气热泵机组;(2)水循环环路;(3)辅助设备(如冷却塔、加热设备、蓄热装置等)。
水环热泵空调系统的基本工作原理是:在水/空气热泵机组制热时,以水循环环路中的水为加热源;机组制冷时,则以水为排热源。当水环热泵空调系统制热运行的吸热量小于制热运行的放热量时,循环环路中的水温度升高,到一定程度时利用冷却塔放出热量;反之循环环路中的水温度降低,到一定程度时通过辅助加热设备吸收热量。只有当水/空气热泵机组制热运行的吸热量和制冷运行的放热量基本相等时,循环环路中的水才能维持在一定温度范围内,此时系统高效运行。

有人认为水源热泵和地源热泵都是从地位热源的选取来定义的,水源热泵通常指地位热源来源于地表水、地下水、海水、污水;地源热泵有时也被称为土壤源热泵,但是地下水作为低位热源的也可称为地源热泵。此外,水环热泵也就是建筑物很大的那种;既有内外区的;在中心的地方(内区);冬天也要制冷的;外区;冬天供热;就可以设计水环热泵;把内区的水的温升;给外区的温降;也就是把内区的热量转移到外区

水源热泵和地源热泵都是从地位热源的选取来定义的,水源热泵通常指地位热源来源于地表水、地下水、海水、污水;地源热泵有时也被称为土壤源热泵,但是地下水作为低位热源的也可称为地源热泵。此外,水环热泵也可称为水源热泵。定义的角度不一样,叫法也就不一样。也有人认为,采用冷却塔散热的系统不能称为水源热泵,直埋地下的如果采用的是打井的方式,利用井水应该成为水源热泵,否则为土壤源热泵。

简单的说地源热泵是泛指土壤源热泵、地表水、地下水、海水、污水源热泵。但现在人们习惯上把土壤源热泵叫地源热泵,把地表水、地下水、海水、污水源热泵叫水源热泵。
 

 

 

 

 

 
 
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