水源热泵技术在供热中央空调中的应用

圆圆　

工 程 术技

水　源热 泵 技 术在供 热 中 央 空调 中 应的 用　朱

　森（ 东莞 科市力机 电备设安 工装程 限公司有 广　东 东莞　 ５ ３２ ７ ０　 ５） 　

摘要：针对 统 传空 系调采统暖 供 热率效低 较 消、 能量耗的弊 端大 水， 源泵热 空调技术 得迅速到 展 发和广泛 应用 本论。文在 介绍了水 源 　热泵 技术 的 特及点 其用应景前的础基上 给 ，出 了水源 热 泵央空中调 统 系的 计设案方 ，完成了 源水 热 空调 泵系的整统设计 ，体并对设计 中 　 待 研 究有 探 和 的 讨问题 进行 分 析 讨 论 ，了对 于 一进步 广 推水 源 热泵空 调系 统 的应用具 有 一定的 借鉴意 。义　 ｒ　 键关 词： 水源 泵 热 技术　 暖采系统 空调　系统 设计 　 图 中类分 号 ： ＴＵ ３ ８ 　文 献标 码识 ： 　Ａ 文章编 号： １ 　６ ７２ － ３７ １ （９２ ０ １１） Ｏ ４ （ ｃ） 一０ ０４ －０ １ ４

　１水源热 泵开发的

背　

随景着 科 技 进步 及 国 经民济 的 高速发　 展 ， 人们对 活生品 质 要的求 越 来越 也 高， 用　来 满 足 人 们舒 适度 要 求 的 空 系 统 ， 不调仅　 在 工业 商业及 筑 建中得 到 了‘广 泛 应用， 　 年近来 住在 宅建筑 中 的应 用也 越来越普 遍 。 由 于　 建筑能 耗 中的 很 大 部分 是被 采暖 空 调　系统 所消 耗， 此因空调 系统 的广泛 应 用 ，使　 得建 筑能耗大增加。 幅　在 种背景这 下之， 以 能节和 环 保为 主　要 征特空的 ｉ周 统 —系水—源 热泵 调 空 统系　应运而生 ，该 系 统以 地 水球 体 储 所 藏 太　的阳能 源为资冷热源， 通 过 入 少 输 量 的 高　品 位能 源（ 电能 ，） 现实 低温 位 热 向 高温能 位 　热能 的转移 。 地 土表壤 和 体 不仅水 收 集４了７ ％　的 阳辐射太能 ， 量而且 是－ 一一 个巨 大 的动 态 　能 量 平 系衡统 。 因此 利， 用 地水 源下的 热 泵　 调空系统于属可再 生能源利用术 ，技另一 　面，方热 泵 系 统 运 效 行率高 ， 性能系 数可达　 ３．Ｏ 以上 由 于系。 统 需只输 入 少量 高品位 电　 能，因此 不 会 产 生有 害气 ，体对 大不 气造会 成　污 ， 染 是真正 的 环 保节 型能空 调系统 。

　源 泵 热机 ＋风组 机 管 盘和分 散 水 的空 气一　式水源热泵 组形式。 根 据 机 以上 所述 水 源　 热 泵 术 技的特 点 结 ， 本 方 合 的案 具体 设计　 情况 ， 定确 采 集 用中的 大型 水一 热水 泵 机　 ＋组 风机盘 管 的 形式 ， 原 因 如下。 　 ① 此 形种 的 式 水 源

热 泵 统系所 采 用 的 　设在 国备均内有成熟 产品， 价在 和格 售后　 服 务 面 更 方易 得 保 到 。 障 　 ②由 末于 水 一端空 气 式水 源 热 泵机组　 带有压 缩机， 在噪 控 制 音方面 较 为不 利 考　，虑 噪到 的控制音， 此 因采 只有 风 机用 不　 带 压 缩而机 的 风机盘 作 为管 端末设备 更为 有

　 利 。

　２

水源热泵 中央调的设计　

２． １ 水空热源泵空 调系 的统 设计　 （ １） 整体方案 设 计。 　 本 系统 是 利用 地下 水 循 环 中 热的 作量　为 水 源热泵 系 统 的低 温热 ， 循源环 方 案选　 择水水热泵系统 。一 　对

本系统于来 说 ，由于 一 而般言 夏 季　 况下工蒸 发 器 与 冷凝器 的负 荷略 大 于 冬　季工况 下负的， 由 荷 可此 知 夏季 工 况 下选 　 型得到 的换热 面 器积 也 略 大 于冬季工 况下 所　 的需换热 器面 积 ，以，所按 照夏 季工况 行进　换 热器选 型 ，不 仅可 以 满 足 冬 季工 况 的 要　 ，求还 可 以使 系 统在 季 冬工 运况 行 时 较有 　高能效的比。　 ’　在 所设 计 的 源 热 水 空泵 系统 调 ，中 通 　过 四通 换 向 阀改 变 热 泵 质工 的 流向 实来 现　制 热与 制冷循 的环 切 换。 在供 暖 期， 加 后　热的循环 水部分被一接直引 至换器 ，热 时此 　 热 换 器即为 热 系统 中泵的 蒸发 器 在 蒸， 发 　中循环器水热量的被热泵 质工吸收， 温降　 排入循后环水 池 热 。泵 工 吸 收质热 量 后 蒸 　发 ，经过 压缩 机升 温 升 压 ，冷在 器 凝中， 将 从 蒸　发 器中吸 取 热 量 和的 压缩 机 耗功 所 提　 升出来的那部 热量 分出 ， 放 出排的 热 量就 　传 给 递 调用空水 使 ，其 温提 位高用 供暖于 ，　温 位 降低 可 以 则 用 制 冷 循于 环 。　（ ２ ）系统 端 装末 分析置 。　 就 系统端 装置末的形式而 ，言 水 源热　泵 空 系调统又分 为 集 的 中大 型水一水 水　式

③

其是 尤在北方 ，冬 季 空 调 计 算 温 度 　低达 一 　 ｌ２ ℃，由于 水 一 空气机组 对 进温风 　 有度 要求 一 （般不 低 于℃５ 否　，『 Ｊ低 保温护 将 　动启） 冬 ，季 风新的 理处 须 必 用 使电 热加预 　， 在热地 表 水 充足 情的 况下 不 有能效 用　 免 利费的 热地资 源， 而 该方 案 能 有够 的效避 　免上述问 ， 题更加 合 理高 效 的 利用 热能 实 现采暖　热的供需求 。　 ２．２ 水源热 泵 空调 在 采 暖 中应 用的及其 经 　济 性分 析　（ ） 采１暖应 用分析 。 　 用水采源热泵 调供空 暖，

在 计设 上首　 先 进要 行供 暖 量 热 的 算计 及 验证 ，为 设 计　 合适 的 源 热水泵 调 功 率空奠 定 础 基 ，次其 ，　 选用要合的元适 ， 件确 换 热保、 散 、 热冷凝　 等 工序 的顺 利 进行 ， 第 三 ， 为要 水 源热 泵空 　效 益 。　 系调统选择合 适冷的与源热 源 水，热 源 由 　 用应水 为热 泵作机组 冷的（ 热） 源 ，采 用 水作　 水３源热泵技术 的特及应用点景　 为前热传介质， 以 可极 大 提 的高空 调 系统的　 水源热 泵 术技在 实 应 际 中用 ，相 对于 　热换，量 尤 其 在是 暖 采 热供 方面 ，可以 应用　 传 统的空 调 采暖技 术 ，具 有 很多 突 出 优的　河 、湖及水 海 地、下水、 水废等 。　 势 具体表，现如。 下　 际 实上 ，水 源热 泵 调 空系统 是 以一 　 （个 １） 是一 种 再 生可 的 清洁 能 源利用 技　 双封管 的闭环系统循， 以 采暖 泵 空 调热系 　 术； （ ） ２效高节能 （ ；３ 一机 ）用 ， 应多 用广泛； ４ ）（　 省地 　。统为例 ， 循 系 统环 联并 联接 住 宅 筑建中 　 每节 、 户水水源 热 泵机组 ， 户每设 一 个 水源 热 泵 　 水机 源热 泵技 术目前集 中 用应在 场商、 　组 当， 季 冬需 采要暖 供热时 ， 冷 媒从循 环 　 大 厦 水等 建筑 物 中 并 ，且 多 采 用地 下水 源　 和中 取走 量热 ， 室内 空流气 经 机 室 组 内侧热　 污 源 水 随，着 热泵 技术 发展 的，将 来源 水热 　交换 后器 ，经 风 管系 统 人 主送要 房 间 进 　 泵行技 术可以进 一 步 应在用家 庭 住宅 、 别 、 　 空墅调及采 暖。　 库车 中 等小型 建 筑 物 中 ，其 绿 色 清 的洁能　 （ ２ 经）济性分。析 源利　 用 方式 、 高效的 能 源利 用率 低、 的廉投　 ① 接 直济 效 经益 ：水 源 泵调热峰 供 暖 能　 入 费用 等 必 将 迅速 占 采 领暖 供热 市 场 ，取　 与传统锅炉供否相抗衡 暖， 主要 取 决于 产 代传　 统 采的暖 供热 空调系统 。　 效生益 的 高低 。 以供、回水 温度 ５ Ｏ ／３℃５ ℃ 　、供暖面 ５ 万积　ｍ为 ，例 燃 煤锅 的 炉 位供单 暖　 参考文献　 成 本１ ３ ． ６　５ ／ ｍ元，　地 热 水源 热 泵 调 供峰　暖 【 ｌ】 赵力 ，涂 光备 ，启 ． 混张合 工 质于用 地　热 方的单位供暖案本成 　 ５． ４ｌ ｌ／元 　 ２ｍ， 比锅 　炉热 泵 系统 实的验 研 究 ［Ｊ １ ． 太 阳 能学 报 ， 高　出１　 ３ ％。 从 接直经济益效看，上 水源 泵热　２ ０ ０ ， ｔ２ ２（ ３）： ２ ４ ｌ～２

４ ５． 调 　峰 供暖 会 锅 比 调 峰炉供 暖 利的 低润 ； 但　［ ２吕灿 ］ ． 仁热 与泵节 能 Ｊ 【 】 ．然自杂 ，志 １ ９８ １ 　 若从 合理使 用 能 源 的角 上度 析 ， 分 炉 调　 锅 ４ ） （ ： ２４６ ～４ ２ ．９　

峰 并

没有 好很 地 解 决地 热源资合 利 理用 　的问 题 而 且， 过二 通 次燃 料 消的 耗 又 ， 多或或　少地造 成境环问 题 。而 水 源热 泵 系 统 是通 　从废过弃地热水中提取 量 热 ，扩 来供大 暧 面　 ， 积地 热利 用 可 率提 高 ３ ％０ 右 左 。 从供 　 热统系 本 而 言 ，身 对环境 并 未 成 造 害 危 既 ，　 护保了环 境， 又 约节了地 热 资 源 传统。的 采 暖 　式方采 燃油燃用锅炉 气 从， 环保角 度 上 　会 于燃优锅煤炉 但 ，于价 由格 相差 殊悬 ，必 须　 要 考虑 经 性济。 　② 间接 济经效 益 水源 热：泵 与锅 炉 供 　相 比暖 ， 所 产 生间 接 益效的 差 别 是不 容 忽　视 的 在。效 益 分 析 中 由 于锅，炉 及 配套设 备 　 占用所土地 、运、 出渣 、 输排放 气烟 及灰 　尘 理处等 计 在算成 本 时 受种 多 、主客 因 素　观所 限 很，难以 一 统 尺度 行 进 衡量 ，视被为 间　 效接 益。 与 热 调泵 峰供 相 比 ，热燃 锅炉 煤要 留　有煤 、储存渣场地 、 运输道 通，粗 略 估 　 算其占地 面 积相 当 于一 个水 地源 热站 的 ５ 。 　倍如 果是燃 油锅 炉 要， 有 配 的套储 油 罐，除 了　 要占用 一分空 间部以外， 增 了管 加理上 　 的难度。 然虽气燃锅清炉洁、 占地 面积 ， 小但　 运成本之行高， 目前 在 供 热市 场还 很 难 全 面推广　 　。 ③环效益分境析 ：采用 水 源 热 调 泵峰 供　 可有 暖效地 少减 常规 燃需料求和 灰 渣、 　 、二氧 化 硫 及 氧氮 化 排 放 量 物 并 相，应 减 　 城少运输 市，量具 有 明显 的 环境效 益 和 会　社

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