水地源熱泵機組解說

  隨著社會的不斷發展，人類對社會生存環境的需求也在不斷的提高，擁有一個舒適健康的生存環境，是人類社會的共同需求。

 

  到目前為止，人們生活、工作等舒適環境的提供主要依賴于空調，但空調的種類繁多，空調本身在給人們提供舒適的同時，也在不同程度的消耗著人類生存的能源，并產生廢水、廢渣、廢氣、煙塵、破壞大氣層中的臭氧層，產生熱島效應等，對人類長遠發展和生存構成了新的威脅。

 

  所以，我們為了更長久的保持我們生存的環境，專家們悉心研究，試驗、實踐，得出結論，水地源熱泵空調是目前最適合發展和推廣的空調產品。

 

  水源熱泵溯源及現狀水源熱泵地溫中央空調系統的歷史可以追溯到1912年瑞士的一個專利，而熱泵真正意義的商業應用也只有近十幾年的歷史。我國的水源熱泵行業近幾年才開始起步，但發展勢頭看好。這除了得益于國內外的大環境——即節約常規能源、充分利用可再生能源外，還有一個很重要的原因，那就是我國具有較好的熱泵科研與應用的基礎。

 

  有資料表明，早在20世紀50年代，天津大學熱能研究所呂燦仁教授就開展了我國熱泵的最早研究，1965年成功研制國內第一臺水冷式熱泵空調機。目前，國內的清華大學、天津大學、重慶建筑大學、天津商學院、中國科學院廣州能源研究所等多家大學和研究機構都在對水源熱泵進行研究。其中中國科學院廣州能源研究所等單位還多次召開全國性的有關熱泵技術發展與應用的專題研討會，清華大學經過多年的研究在多工況水源熱泵領域已經形成產業化的成果，建成數個示范工程。

 

  中國建筑科學研究院、鄭州大學綜合設計研究院全方位合作，對外開展水（地）源熱泵中央空調、可再生能源綜合開發的市場業務，已形成了一套從方案咨詢、系統設計、產品研發、生產、工程施工、售后服務、專業人才培訓為一體的能源綜合利用及開發的專業化服務體系。

 

  水源熱泵原理及特性正如水通過水泵能從低處向高處流動一樣，熱泵系統就是能夠把能量從溫度低（低品位能量）傳遞到溫度高（高品位能量）的設備系統。它是以花費一部分高質能為代價，從自然環境中獲取能量，并連同所花費的高質能一起向用戶供熱，從而有效地利用了低水平的熱能。

 

  水源熱泵是一種介于中央空調和分散空調之間的優化空調能源方式，它既具有中央空調合理利用能源，設備能效系數高，運行成本低和安全、可靠等優點，又具有分散空調調節靈活、方便，便于管理和收費等優點。

 

  水源熱泵技術在建筑中的應用從水源熱泵的市場應用看，我國南方的深圳、廣州到過渡地區的上海、南京直到北方采暖地區的北京、大連等城市的公共建筑（辦公樓、商住樓、商場等），而且住宅建筑上得到了廣泛的應用。北京奧運村利用再生水水源熱泵空調系統，不需要冷卻塔、鍋爐房，其能源消耗量是傳統電鍋爐的1/4，更重要的是，它不會排放任何污染物。

 

  作為建設部第一批（2006年）可再生能源建筑應用示范項目，全國最大規模的水源熱泵住宅區，海信地產開發的麥島金岸投資4億元人民幣，采用了國際先進的海水/污水源熱泵，節約了能源，減少了污染。建成后采暖每年可減少燃煤20206余噸，每年減少向大氣排放二氧化碳54050余噸。運用海水中央空調，比傳統空調系統運行效率高出40%，節省運行費用40%左右。

 

  有業內人士分析，水源熱泵技術目前除了被廣泛應用于各類民用建筑、公用建筑、軍事建筑等所有需要供冷供暖供應洗浴熱水的中央空調系統，還涉及到工業領域中冷凍、冷藏、冷卻的工藝系統，成為節能減排的重要技術之一。

 

  水源熱泵典型技術推介水地源空調：盡顯地溫空調技術魅力，憑借完善的科學工藝，在數百項水源熱泵空調工程中進行實踐，使水源熱泵空調技術在住宅小區、別墅、辦公樓、醫院、商場、娛樂場所、高檔賓館、工廠等各類建筑物中展現了無窮魅力。那么，該技術有何優勢？具體節能效果如何？

 

  水源熱泵技術優點優點1：環保無污染。省去了鍋爐系統，沒有燃燒過程，避免了排煙污染；省去了冷卻塔系統，避免了冷卻塔的噪音及霉菌污染，使環境更加潔凈優美。

 

  優點2：節省投資壽命長。一套系統解決冷、暖、浴的供應，安裝簡單、節省投資費用，運行壽命達到20年以上。

 

  優點3：高效節能。無論冬季還是夏季，每投入1KW電能均可得到5KW左右的熱能或冷能。能源利用效率遠高于其他形式的中央空調系統。

 

  優點4：應用范圍廣。除了從土壤或地下水提取能量，水源熱泵機組還可以從工業廢水、污水、中水、湖水、海水中提取能量，廣泛地應用在民用建筑采暖、冷暖空調、工業企業冷凍、冷藏、冷卻、加熱等領域，從而節約了大量采暖、供熱、供冷能量。     優點5：運行穩定安全。地源/水源熱泵從溫度相對恒定的水源中提取能量，相當于汽車以經濟時速在高速公路上行駛，平穩而安全，故障率較低。

 

  優點6：節省運行費用。本系統最大特點是節能減排，利用可再生能源。無論冬季還是夏季，運行費用只有傳統供冷供暖方式的1/2-1/3。

 

  水源熱泵系統節能量分析因為井水溫度夏季低于環境空氣溫度、冬季高于環境溫度，且全年基本穩定，因而機組無論制冷或制熱，都非常穩定且效率不受氣溫影響。

 

  水源熱泵機組節能表現如下：在夏季運行時COP（能效比）達5.2-6.0，制冷效果因不受氣溫影響，其裝機容量可以低于常規冷水機組10-20%；配套設備功率降低20%左右。冬季制熱效率COP為4.2-5.0。根據上述優勢，水源熱泵機組在夏季比常規制冷機組節約運行費用20%，冬季比電、油鍋爐節約費用70%，比集中供熱節約50% ，比燃氣鍋爐、風源機組節約費用40%。  以某小區水源熱泵中央空調系統為例，該項目共12棟樓，建筑面積43000平方米，選用滿液式水源熱泵機組  KFWH8701型1臺，KFWH7101型2臺，總制冷量2295KW，制熱量2431KW（冬季實際運行負荷為2000KW）。冬夏運行均按120天計算，則采用水源熱泵技術，全年空調電費為平均每天每平方米0.085元。

 

  而采用常規能源的耗能量統計如下：（1）冬季集中供暖收費標準為：0.165元/天·平米（2）夏季采用水冷機組，每年運行耗電量總計為：則采用傳統的冷卻塔+冷水機組形式，夏季電費：0.12元/天·平米。

 

  由此可見，采用水源熱泵技術，每一萬平米住宅建筑每年可節約電量，折合標準煤100噸。其他建筑，比如辦公樓、教學樓、體育館等公用建筑雖然與住宅相比冷暖負荷較大，但工作時間相對較短，全年節能量實際與住宅建筑基本相同。

 

  地源熱泵技術原理：

 

  地源熱泵是一種利用地下淺層地熱資源既能供熱又能制冷的高效節能環保型空調系統。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（電能），即可實現能量從低溫熱源向高溫熱源的轉移。在冬季，把土壤中的熱量“取”出來，提高溫度后供給室內用于采暖；在夏季，把室內的熱量“取”出來釋放到土壤中去，并且常年能保證地下溫度的均衡。

 

  地源熱泵技術特點：

 

  環保：使用電力，沒有燃燒過程，對周圍環境無污染排放；不需使用冷卻塔，沒有外掛機，不向周圍環境排熱，沒有熱島效應，沒有噪音；不抽取地下水，不破壞地下水資源。

 

  一機三用:冬季供暖、夏季制冷以及全年提供生活熱水。

 

  使用壽命長：使用壽命20年以上，是分體式或窗式空調器的2-4倍。  全電腦控制，性能穩定，可以電話遙控，可以進行溫濕度控制和新風配送。

 

  地源熱泵優點：

 

  1、地源熱泵技術屬可再生能源利用技術地源熱泵是利用了地球表面淺層地熱資源（通常小于400米深）作為冷熱源，進行能量轉換的供暖空調系統。地表淺層地熱資源可以稱之為地能（Earth Energy），是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地熱能而蘊藏的低溫位熱能。地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47％的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這種儲存于地表淺層近乎無限的可再生能源，使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。

 

  2、地源熱泵屬經濟有效的節能技術地能或地表淺層地熱資源的溫度一年四季相對穩定，冬季比環境空氣溫度高，夏季比環境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調冷源，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統空調系統運行效率要高40%，因此要節能和節省運行費用40%左右。另外，地能溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩定，也保證了系統的高效性和經濟性。

 

  據美國環保署EPA估計，設計安裝良好的地源熱泵，平均來說可以節約用戶30～40％的供熱制冷空調的運行費用。

 

  3、地源熱泵環境效益顯著地源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當于減少40％以上，與電供暖相比，相當于減少70％以上，如果結合其它節能措施節能減排會更明顯。雖然也采用制冷劑，但比常規空調裝置減少25％的充灌量；屬自含式系統，即該裝置能在工廠車間內事先整裝密封好，因此，制冷劑泄漏機率大為減少。該裝置的運行沒有任何污染，可以建造在居民區內，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。

 

  4、地源熱泵一機多用，應用范圍廣地源熱泵系統可供暖、空調，還可供生活熱水，一機多用，一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統；可應用于賓館、商場、辦公樓、學校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖、空調。

 

  5、地源熱泵空調系統維護費用低在同等條件下，采用地源熱泵系統的建筑物能夠減少維護費用。地源熱泵非常耐用，它的機械運動部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安裝在室內，從而避免了室外的惡劣氣候，其地下部分可保證50年，地上部分可保證30年，因此地源熱泵是免維護空調，節省了維護費用，使用戶的投資在3年左右即可收回。

 

  此外，機組使用壽命長，均在15年以上；機組緊湊、節省空間；自動控制程度高，可無人值守。   綜上所述，通過專家論證和實踐證明，水地源熱泵技術同常規空調技術相比較，更符合人類發展的共同需求，其發展空間遠遠超過其他常規的空調技術。