探析热泵供热空调系统.doc

1、探析热泵供热空调系统摘要: 随着我国经济技术的高速发展，人们对生活水平的要求也越来越高，所以城市里的建设设施也在日益增加，热泵供热系统也在不断地发展。文章从首先介绍了热泵的种类，接着介绍了热泵技术的特点等，对热泵系统应用的设计进行了分析。 关键词:热泵；供热；空调 中图分类号：TB657.2 文献标识码：A 文章编号： 水源热泵技术是通过利用地表浅层热水源，冬季从相对高温的水源中提取热能，由热泵机组通过空气或水作载体，为建筑物供暖；夏季利用水体的相对低温带走建筑物中的热量。采用水源热泵系统，一般要根据当地的水文地理情况和未来的经济、环保、节能措施的经济效益。采用水源热泵系统，从而获得较好的经济

2、效益。 1、热泵的种类 热泵系统能够把能量由低温物体向高温物体传递，从自然地下水源环境中获取能量，热泵的供热量始终大于所消耗的功通常水源热泵机组消耗 lkw 的能量，用户可以得到 35kw 以上的热量或制冷量。也是综合利用能源的一种形式。热泵的硬件组成与制冷系统大致相同，也是由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀等主要部件组成。制冷系统是从制冷房间吸热到冷凝器散发给冷却介质，而热泵是制冷工况的逆过程，即把热量从冷凝器的介质吸收过来散发到供热房间中。 热泵的种类：热泵技术按所需热源的不同大体可分为气源热泵、地源热泵及水源热泵。 气源热泵即通常所说的风冷热泵，是以室外空气作为热源。是目前应用较为广泛的热

3、泵系统，现已成为市场上的主导产品。这种热泵的应用有其局限性，适用于冬季室外气温较高的地区使用。 地源热泵是将换热盘管深埋于地下，通过吸收土壤中的低温热量进行供热。由于全年土壤温度波动较小，所以地源热泵的季节工况较为恒定。但地源热泵因深埋于地下的换热管技术较为复杂。且投资较大。广泛推广有一定的困难。 水源热泵是目前我国应用较多的热泵形式，它是以水(主要是地下水)作为冷热源体，在冬季利用热泵吸收其热量向建筑供暖在夏季热泵将吸收到的热量向其排放实现对建筑物的供冷。在水源热泵的应用当中，又以利用地下水的水源热泵应用较为广泛。其工作原理大都是通过外部管道及阀门的切换来实现冬夏工况的转换，夏季空调供回水走

4、蒸发器，地下水走冷凝器，冬季空调供回水走冷凝器，地下水走蒸发器。 2、地下水水源热泵技术的特点 地下水水源热泵不仅高效节能，而且运行费用低；常用“功效比”（coP)来评价热泵机组和制冷机组的性能。以沈阳地区的水源热泵运行状况来看。冬季的供暖运行费约为 175 元rd 左右，而热网供暖为 24元 lid，燃油供暖约为 385 元 lift 左右，因此运行费用低是水源热泵的一个特点。一机两用，环保洁净。初投资回报率高；由于水源热泵冬季可向建筑物供暖，夏季可向建筑物供冷，真正做到了一机两用。而且水源热泵机组无需设置冷却塔及烟气排放系统，省去了高成本的自来水及环保除尘设备。避免了向大气排放烟尘及有害气

5、体，因此水源热泵可称其为低成本的绿色空调产品。 3、机房面积小，投资回收比较快 其热泵机组不仅同时具有供冷供热的功能，而且其机组体积较小，所以能够大大减小使机房面积。机组采用智能化微电脑控制系统，并有备用手动操作系统，无需专业人员操控，完善的电脑控制和多重保护，使整机运行安全可靠。水源热泵机组从严寒地区至热带地区均适用，机组适用的水源温度从 8到 35均可，既可以提供 7或 50的空调用，也可以提供同样温度的生活热水；既可以作为城市区域供热的热源使用，也可以为办公楼、宾馆、别墅、居民小区等提供中央空调系统冷热源。随着居民生活水平的普遍提高，设有中央空调系统的住宅小区逐渐增多。而对于这样的小区而

6、言地下水水源热泵无疑是较为理想的冷热源，与采用集中供热的住宅小区相比，初投资虽然偏高，但能耗费用低。并且可使小区内的住户室内冬暖夏凉。 4、水源热泵在供热空调中应用应具备的条件 稳定可靠的水源。对于水源热泵而言目前应用较多的水源热泵均采用地下水。地下水作为国家的重要资源之一，政府对开采与使用有各种限制政策和法规要获取地下水，须通过有关政府主管部门的批准方可，并应有可靠的技术措施确保地下水的回灌。充足的水源水量；水源水量是影响水源热泵系统的重要因素。它与建筑物负荷及空调设计方案等有关。在确定方案之前，应根据水文地质资料合理确定水量。必要时可先打井做抽水实验，考察在规定的连续抽水时间内地下水的水位

7、降是否符合要求，并根据确定的水量来选定取水井与回灌井的数量。合适的水源水温；水源的温度也是影响水源热泵的重要因素，同样的机组，不同的水温所提供的冷量和热量也不同。一般来讲水源热泵对水源温度要求的范围是：制冷工况下，进蒸发器水温为 10220C；制热工况下，进冷凝器的水温为 1840。另外取水井与回灌井之间应有一定的距离，以保证地下水经过水源热泵机组产生的温度变化经回灌后。在含水层中流动至取水井时温度得以恢复，避免地下水产生冷量或热量的积累。目前实际应用运行良好的工程中。取水井与回灌井之间的间距至少在 40m以上。良好的水质；水源热泵机组对水源的水质有一定的要求。如果水质达不到要求，会对阀门、主

8、机及其附件构成危害，尤其对多数热泵厂家采用的板式换热器产生的危害更为严重，从而影响系统的运行。通常可以采取一些处理手段如设置除污器、电子除垢仪，或在取水井内多设几层过滤装置以减小井水中所含沙尘颗粒粒径，从而满足机组对水质的要求。一般来说，水源水质不是影响水源热泵机组应用的主要因素。 5、热泵系统应用设计分析 在进行热泵使用的过程中，结合相关工程，需要注意合理的设计和使用热泵，有效 地提升能效、避免资源的浪费和对环境的破坏。 应用设计应遵循以下几个方面： 5.1 整体设计，合理选择适合的负荷和容量。工程施工过程中，应注意相关参数的检测和查验，在热泵引入空调系统中，应注意采用的热泵使用环境下各种负

9、荷参数的检测，包括室内设计参数、设备状态、结构和温度、湿度等各种因素。在综合考虑的基础上，选择合适的机组数量和类型，进而满足设计的需要，同时又避免能源浪费，达到设计的目的。 5.2 热泵的安装施工。热泵安装过程中也要注意相关问题。首先是安装位置。通常建筑施工中将热泵安装在裙楼顶、窗台、较高的室内以及塔楼顶等。在安装过程中，要考虑热泵的重量、噪声、以及维修维护等问题。选择合适的方式和位置进行安装。并对于安装中可以选择适合的方式来降低噪声等的影响。 5.3 水泵和末端设备的选择和安装 热泵施工中应配合以合理的水泵来进行协同作业。水泵应与热泵相对应，采用与热泵串联的方式，实现联动。需要留有预留泵以备

10、补充使用。 空调末端设备要采用与系统相适应、能保障系统稳定工作的终端。避免由于负荷过大而引起系统的功能实现不足。在选择过程中应保留一定的余量。 5.4 噪声的处理 对环境的影响是热泵系统需要着重考虑的问题。可以从两个方面入手，一方面是对热泵机组采用去除噪声的措施，在选择机组的时候可以选择适合的低噪声机组，并在安装中选用良好的减振设备。另一方面是将相关噪声仪器和设备远离建筑物和室内空间。通过距离和设置隔音措施来降低对建筑物室内环境的影响。 结论 水源热泵技术有着多种优点，也有一定的限制条件。对具体的供热空调工程来说，水源热泵应是空调系统的优先方案。随着水源热泵技术的不断成熟，这一技术在供热空调工程中将会得到更好的发展和应用。可以相信随着各地政府政策规定的放宽，地源热泵市场将有飞速的发展。可以预计，通过中国企业界的努力，完全有能力依靠自己的力量在短期内发展壮大中国的热泵供热空调技术产业。 参考文献: 1铁燕,罗会龙. 热泵辅助太阳能热水系统在建筑节能的应用. 煤气与热力.2009 年第 04 期. 2赵金秀，热泵在暖通空调工程领域中应用的节能分析J，山西建筑，2008，32(5)：257258 3 刁小飞张小力等地源热泵的优越性及前景展望 能源研究与信息2002.01