水源热泵冷水机组的特点及原理
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水源热泵冷水机组的特点及原理
水源热泵冷水机组凭借经济实用、环保、应用范围广等各方面优点,在生活中被广泛使用着。很多地区都将该系统运用在了建筑的配套设施之中,它符合可再生能源技术要求,响应了可持续发展的战略理念。小编现在为大家介绍下什么是水源热泵冷水机组?它与空调有什么区别?
一、什么是水源热泵冷水机组
“水源热泵”型冷水机组又称为冷暖型冷水机组,冷暖型机组可在夏季向空调系统提供冷冻水源。而在冬季可向空调系统提供空调热水水源,或直接向室内提供冷风和热风。冷水机组的热泵工作原理是利用冷水机组的蒸发器从环境中取热,经过压缩机所消耗的功(电能)起到补偿作用,冷水机组的冷凝器则向用户排热,制出所需要的热水。
二、水源热泵冷水机组与空调之间的区别
传统设计的空调系统中较多采用的是冷水机供冷、锅炉供热的方式,或者采用溴化锂机组同时提供冷水和热水。利用锅炉作为热源,存在着环境污染和运行费用高的问题,降低能源消耗;而冷水机组以热泵方式运行来供热和提供热水,使得不仅采用电力这种清洁能源,而且提高了冷水机组的综合能效比,降低了能耗。
地球表面浅层水源(一般在1000 米以内),如地下水、地表的河流、湖泊和海洋,吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量,并且水源的温度一般都十分稳定。水源热泵技术的工作原理就是:通过输入少量高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。水体分别作为冬季热泵供暖的热源和夏季空调的冷源,即在夏季将建筑物中的热量"取"出来,释放到水体中去,由于水源温度低,所以可以高效地带走热量,以达到夏季给建筑物室内制冷的目的;而冬季,则是通过水源热泵机组,从水源中"提取"热能,送到建筑物中采暖。
水源热泵是目前空调系统中能效比(COP值)最高的制冷、制热方式,理论计算可达到7,实际运行为4~6。
水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12~22℃,水体温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。而夏季水体温度为18~35℃,水体温度比环境空气温度低,所以制冷的冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,从而提高机组运行效率。水源热泵消耗1kW.h的电量,用户可以得到4.3~5.0kW.h的热量或5.4~6.2kW.h的冷量。与空气源热泵相比,其运行效率要高出
20~60%,运行费用仅为普通中央空调的40~60%。
水源热泵是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为热源,利用地球水体自然散热后的低温水作为冷源,进行能量转换的供暖空调系统。其中可以利用的水体,包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳辐射能量,比人类每年利用能量的500倍还多(地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量),而且是一个巨大的动态能量平衡系统,地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散的相对的均衡。这使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为可能。
以地表水为冷热源,向其放出热量或吸收热量,不消耗水资源,不会对其造成污染;省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施,机房面积大大小于常规空调系统,节省建筑空间,也有利于建筑的美观。水源热泵机组供热时省去了燃煤、燃气、燃油等锅炉房系统,无燃烧过程,避免了排烟、排污等污染;供冷时省去了冷却水塔,避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗。所以,水源热泵机组运行无任何污染,无燃烧、无排烟,不产生废渣、废水、废气和烟尘,不会产生城市热岛效应,对环境非常友好,是理想的绿色。从水源热泵的市场应用看,中国南方的深圳,广州到过渡地区的上海,南京直到北方采暖地区的北京,大连等城市的公共建筑(办公楼,商住楼,商场等),而且住宅建筑上得到了广泛的应用.
北京奥运村利用再生水水源热泵空调系统,不需要冷却塔,锅炉房,其能源消耗量是传统电锅炉的
1/4,更重要的是,它不会排放任何污染物.
作为建设部第一批(2006年)可再生能源建筑应用示范项目,全国最大规模的水源热泵住宅区,海信地产开发的麦岛金岸投资4亿元人民币,采用了国际先进的海水/污水源热泵,节约了能源,减少了污染.建成后采暖每年可减少燃煤20206余吨,每年减少向大气排放二氧化碳54050余吨.运用海水中央空调,比传统空调系统运行效率高出40%,节省运行费用40%左右.
有业内人士分析,水源热泵技术除了被广泛应用于各类民用建筑,公用建筑,军事建筑等所有需要供冷供暖供应洗浴热水的中央空调系统,还涉及到工业领域中冷冻,冷藏,冷却的工艺系统,成为节能减排的重要技术之一。