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水源热泵的特点
浏览: 发布日期:2018-05-25
    水源热泵是一种 利用低品位热源供热和制冷的节能环保装置,通过输 入少量的高品位能源,实现热 量从低温热源向高温热源的传递。按照低位热源的种类,可以将水源热泵分为:水环式、地下水式、地下环路式。工程技 术人员又积极开发了多种形式的水源热泵,包括污水源、海水源、各种地表水源等。国内的 水源热泵应用较晚,但是在 过去的十多年里应用发展迅速。水源热 泵相关的标准和规范也已基本完善,设备的 效率取得了长足的进步。
    各种水 源热泵特点比较:
    地下水式水源热泵:应用于 地下水资源丰富的地区,在各种 水源热泵中能效较高,初投资合适,是目前 应用较为广泛的水源热泵类型。地下水 水温和所在地土壤恒温层温度接近。按现行 水源热泵国标规定的名义工况,制冷运行时,地下水 的进出口温差为11℃,在冬季约为8℃。受地下水开采量与、开采和 回灌功耗等因素影响,地下水 式水源热泵所占比例逐渐下降。
    地下环路式水源热泵:地埋管 侧与土壤存在传热过程。夏季时 机组冷凝器的进水温度比所在地土壤恒温层温度高10℃左右;冬季时 机组蒸发器的进水温度比所在地土壤恒温层温度低5℃以上。地下环 路的进出口温差通常按5℃设计。这使得 地下环路式水源热泵机组的能效与地下水式水源热泵机组接近,地下埋 管对环境的影响相对较小,但地下 换热器设计难度较大,需要预 先进行岩土热物性试验,在地质 条件复杂的地区应用困难。而且地 下环路式热泵系统施工工程量大,初投资高,地下换热器维护困难,对材料 和施工要求都很高。
    在各种 可用作水源热泵热源的媒介中,城市污 水和海水具有总量巨大,温度波动小,夏季温 度低于环境温度,冬季温 度高于环境温度等特点。以京津地区为例,在整个 冬季污水温度为17.1~12.4℃;夏季污水温度则在22~25℃之间。在北方的高寒地区,当室外气温低于-15℃时,污水厂 的出水温度也能保持在7~8℃。而在长 江流域冬季污水温度在17℃以上。冬季污 水温度基本等于或高于所在地土壤恒温层的温度,亦即高于地下水温度。在沿海地区,海水以 其巨大的体量和稳定的性质,是水源 热泵良好的冷源或热源。如青岛 夏季海水温度则稳定在20~25℃。污(海)水与地下水、地下环 路闭式循环水在水质特性上有很多不同的地方,需要针 对这些不同特性采取相应的措施,才能使 机组长期高效稳定运行。主要需解决的防腐、防垢等问题。
    在河流、湖泊等 地表水资源丰富的地区,可以使 用地表水作为热泵机组的冷热源。地表水源的温度、水质等 性质与其所在地点相关,也与河 流的径流量或湖泊的蓄水量直接相关。地表水 的性质还受季节影响较大,表现为 水温日波动较小,但年度波动较大。以长江 重庆段测量数据为例,夏季水 温比当地月平均干球温度低3~5℃,冬季水 温比当地月平均干球温度高2~4℃。因为地表水的含沙量、矿化度和生物,地表水 水源热泵在设计时需要充分考管路磨损和结垢问题。

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