水环热泵空调系统的原理
水环热泵工作原理图
1、闭式冷却塔
2、板式换热器
3、循环水泵
4、水环热泵室内机
5、水环热泵主机
6、静电水处理仪
7、静电水处理仪
8、膨胀水箱
9、过滤器10、静电水处理仪11、温控阀
(将上图保存到本地,可看得更加清晰)
水环热泵是近年来发展的一种空调装置。
它是以水为热源,可进行制冷/制热循环的一种热泵型水——空气空调装置。
它在制热时以水为热源,而在制冷时以为排热源。
以水作为热源也不存在蒸发器表面结霜问题。
所采取的水环热泵空调系统主要是水环路热泵系统,它用一个循环水环路作为热源和排热源。
当水环路中的温度由于水环热泵空调机的放热(制冷运行)而超过一定值时,环路中的水将通过冷却塔将热量放给大气,当环路中的温度由于水环热泵空调及热(制热运行时)而低于一定值时,通常使用加热装置对循环水进行加热。
在装有多台水环热泵空调机的建筑物中,有的以制冷工况运行,有的以制热工况运行,而控制系统的作用就是保持水环路中的水温在一定范围内(30~35℃)。
水环热泵空调在商场中的应用案例
水环热泵空调在商场中的应用案例所谓水环热泵空调系统是指小型的水/空气热泵机组的一种应用方式。
即用水环路将小型的水/空气热泵机组并联在一起,形成封闭环路,构成一个以回收建筑物内部余热为主要特点的热泵供暖、供冷的系统。
一、水环热泵的基本形式和工作原理典型的水环热泵空调系统(见图1)由三部分组成:(1)室内的小型水/空气热泵机组,可以是各种形式的机组,如落地式机组、立式机组、水平吊装机组等;(2)水循环环路,包括循环水泵和管路,以及管路上的各种调节装置;(3)辅助设备,如冷却塔、加热设备、蓄热装置等。
图1 水环热泵空调系统原理水环热泵空调系统的基本工作原理是:在水/空气热泵机组制热时,以水循环环路中的水为加热热源;机组制冷时,则以水为排热热源。
在同一个水环热泵空调系统中,有的热泵机组在制热运行,有的热泵机组在制冷运行。
制热运行的机组从循环水中吸收热量;制冷运行的机组向循环水排放热量。
当热泵机组制热运行的吸热量和制冷运行的放热量基本相等时,循环环路中的水才能维持在一定温度范围内,此时系统高效运行。
而当水环热泵空调系统中制热运行的吸热量小于制冷运行的放热量时,循环水路的水温度升高,到一定程度时利用冷却塔放出热量;反之循环环路的水温度降低,到一定程度时需要通过辅助加热设备吸收热量。
二、水环热泵系统的特点2.1 费用低廉节能环保按水环热泵空调系统在建筑物中的用途,它属于热回收式热泵系统属于环保纳o。
在室外气温较低时,建筑物的周边需要额外的热量来维持室温;与此同时,建筑物的内区为存在发热(如照明、设备、人体等散热)而需要降温。
水环热泵空凋系统通过同时连通建筑物外区和内区的水循环环路,从而可以将内区产生的余热转移到外区,在对内区供冷的同时对外区供热,不存在常规空调系统在同种情况下的冷热量抵消所造成的浪费。
当建筑物需要你同时供冷或者供热时,采用水环热泵空调系统的运行费用与常规空调相比最多可减少至50%左右。
与昂贵的四管制风相比,更节省了管道系统的初投资。
水环热泵和双热源系统原理及特点
水环热泵和双热源系统原理及特点水环热泵和双热源综合应用方案,在满足室内空调要求的同时可提供60℃的卫生热水,此方案的运用,提供了一套综合能源解决方案,现实制冷、制热(采暖)、生活热水,即一个系统多个功能。
在实际工程中,由一套系统可以替换原来传统的锅炉加空调系统的两套装置或系统;可应用于宾馆、商场、办公楼、医院、休闲娱乐、学校等场所。
系统运行原理如下:空调运行:水环热泵机组制冷/制热运行热量由冷却水带走至冷却塔散热,主要运行设备为:冷却塔——冷却水循环泵——高效水环热泵机组。
卫生热水:由直热式双热源热泵热水机组提供,工程中在冷却塔进、出水管上,旁接两根水管至双热源热水机进、出水口,机组回收空调冷却水热量制取热水。
系统特点①、功能多、应用广:可实现了制冷、制热(采暖)、生活热水三种功能;适用于酒店宾馆、商场、办公楼、医院、休闲娱乐等场所。
②、高效:所应用的水环热泵、双热源设备等均为高效率产品,具体反映有以下几个方面。
a、系统采用水冷具有比风冷热泵机组效率高,受环境变化影响小,能效比EER可高达一4.5以上。
b、双热源利用空调冷却水作为热源来制取热水,机组产水量大、能效比高。
c、双热源机组制热水时从空调冷却水中回收热量来加热热水,降低了空调冷却系统负荷,提高了系统的能效,综合能效可达700%。
③、节能:a、空调系统为分布式冷源,按需开停机,系统能量的调节接近与无级调节,其运行费用比一般空调系统下降30-40%。
b、机组采用多系统设计;智能化的控制,使机组能调节多、调节范围广,从而降低运行费用。
c、相关工程投资少。
④、环保:整个系统主要利用的是可再生能源——太阳能,对环境无污染。
与采用油、煤、天然气等相比尽显其环保优势。
⑤、模块化设计、运用灵活:a、水环热泵为分散、独立的设备;b、双热源、水环热泵可根据客户实际需要相互间任意组合使用;⑥、智能控制:a、设备自身系统的智能控制和具有的保护功能;b、计算机中央集中控制可实现远程控制;3、设计依据和运行工况①《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003);②《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003);③《给水排水制图标准》(GB/T50106-2001);④《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50242-2002);⑤《建筑给排水设计手册》;⑥《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB50243-2002);⑦ 需方提供的相关现场资料。
水循环空调原理
水循环空调原理
水循环空调是一种通过水循环来调节室内温度的空调系统。
其原理基于水的热传导性能和调节温度的能力。
以下是该系统的工作原理介绍。
首先,水循环空调系统由水循环泵、水箱、管道和冷却装置等部分组成。
当需要降低室内温度时,水循环泵开始工作,带动水流经管道进入冷却装置。
在冷却装置中,水会通过蒸发冷却的方式降低其温度。
具体地说,水通过与空气接触时,水中的热量会以蒸发的形式传递给空气,从而使水的温度降低。
这个过程就像我们身体出汗一样,在汗水蒸发的时候带走了我们的热量,从而使得我们感到凉爽。
经过降温后的水再次进入水箱,并通过水循环泵被再次送回冷却装置进行循环。
这样,系统能够不断地将室内空气中的热量传递给水,并通过将水的温度降低来达到冷却的效果。
与传统的制冷空调相比,水循环空调具有一定的优势。
首先,它的制冷效果更加均匀,因为冷却的是水而不是直接冷却空气。
其次,水循环空调的运行声音较低,这对于需要安静环境的场所来说非常重要。
另外,水循环空调的能耗相对较低,节约能源的效果显著。
总的来说,水循环空调通过水的热传导特性来调节室内温度,具有均匀制冷、低噪音和节能等优点。
它是一种有效的空调系统,可在各种环境中提供舒适的室内气温。
复合源水环热泵空调系统的分析研究
复合源水环热泵空调系统的分析研究摘要:空调冷、热源设备的种类多种多样,无论哪种制冷或供暖方式均会受到能源、环境、成本以及工程功能等各方面因素的影响而体现出不同的特点。
在进行空调系统的设计时,要结合工程实际,综合比较各种冷热源设备的性能、经济性与能耗,最终确定出适用的冷热源形式。
本文所探讨的是复合源水环热泵空调系统。
关键词:空调冷热源;复合源;水环热泵空调系统Abstract: the air conditioning cold, heat source equipment types varied, no matter which kind of cooling or heating are will be affected by energy, environment, and the engineering cost function and so on various aspects of the influence of the factors exhibit different characteristics. In the design of the air conditioning system, practical project, a comprehensive comparison of all kinds of cold and heat sources equipment performance, economy and energy consumption, and finally confirmed the applicable cold/heat source form. This paper explores the composite source water loop heat pump air conditioning system.Keywords: cold and heat source; Composite source; Water loop heat pump air conditioning system一、复合源水环热泵空调工作原理复合源水环热泵空调工作原理如下:系统冷热源包括两个部分,即空气源热泵机组与电加热装置机组,其中电加热装置机组是水环热泵的辅助热源,二者组成水环热泵空调系统的冷热源。
地(水)源热泵空调基本概念
地/水源热泵空调基本概念1.什么是"地源/水源/水环热泵空调"?地源/水源/水环热泵空调是利用地球表面或浅层水源作为冷热源, 将低品位热能转化为用于供热的高品位热能以及用作制冷时的冷却水的空调系统。
地源热泵系统以土壤作为低温热源, 水源热泵系统利用湖水、河水、地下水、矿井水这样的自然水源作为冷热源, 水环热泵是用一个循环水环路作为冷热源, 当环路水温超过一定温度时, 冷却系统启动, 当水温低于一定温度时辅助加热系统启动。
2.地源/水源/水环热泵空调"系统组成、运行原理及优点地源热泵系统(1)系统组成系统是由下列部分所组成: 地源热泵机组、循环水泵、水管环路、水系统控制箱和室内温控器等。
地源热泵空调机组是一种水冷式的供冷/供热机组。
机组由封闭式压缩机、同轴套管式水/制冷剂热交换器、热力膨胀阀(或毛细膨胀管)、四通换向阀、空气侧盘管、风机、空气过滤器、安全控制等所组成。
机组本身带有一套可逆的制冷/制热装置, 是一种可直接用于供冷/供热的热泵空调机组。
(2)运行原理地源热泵系统是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有地源热泵机组而构成的封闭环路的中央空调系统。
在冬季, 地源热泵系统通过埋在地下的封闭管道(称为环路)从大地收集自然界的热量, 而后由环路中的循环水把热量带到室内。
再由装在室内的地源热泵系统驱动的压缩机和热交换器把大地的能量集中, 并以较高的温度释放到室内。
在夏季, 此运行程序则相反, 地源热泵系统将从室内抽出的多余热量排入环路而为大地所吸收, 使房屋得到供冷。
尤如电冰箱那样, 从冰箱内部抽出热量并将它排出箱外使箱内保持低温。
(3)优点1) 地源热泵系统能充分利用蕴藏于土壤和湖泊中的巨大能量, 循环再生, 实现对建筑物的供暖和制冷。
因而运行费用较低。
2)节能地源热泵比风冷热泵节能40%, 比电采暖节能70%。
比燃气炉效率提高48%。
所需制冷剂比一般热泵空调减少50%。
水环热泵空调系统方案
太阳能水环热泵空调系统
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闭式太阳能水环热泵空调系统原理 (1-小型水/空气热泵机组;2-闭式冷却塔;3-太阳能集热器;4-太 阳能加热器;5-太阳能热水循环泵;6-辅助加热器;7-水环路循环 水泵)
运行特点(5种运行工况)
(1)所有热泵机组都处于制冷工况,向环路中释 放热量,冷却塔全部运行,将冷凝热释放到大气 中,使水温下降到35℃以下。
(2)大部分热泵机组制冷,使循环水温度上升, 达到32℃时,部分冷却塔运行。
(3)当周边区的热负荷与内区的冷负荷比例适当 时,排入水环路中的热量与从水环路中提取的热 量相当,水温维持在13℃~32℃范围内,冷却塔 和辅助加热装置停止运行,考虑到从内区转移到 周边区的热量不可能每时每刻都平衡,因此,在 系统中设有蓄热容器,暂存多余热量。
• (4)当围护结构得热引起的冷负荷越小,内 热源越大时,使用水环热泵空调系统的节能率 越高。
• McQuay和TRANE等美国公司也对水 环热泵空调系统的性能进行了研究,并 分别编写了《水环热泵空调系统设计手 册》,给水环热泵空调系统在实际工程 中的应用提供了参考。
国内对水环热泵空调系统的研究 相对来说起步比较晚,但也取得 了一定的成果
可再生能源水环热泵空调系统
• 众所周知,只有建筑内有大量余热时,通过水环热泵空调 系统将建筑物内的余热转移到需要热量的区域,才能收到 良好的节能效果,目前,我国各类建筑物内部负荷不大, 建筑物的内区面积小,而且常规空调热源又常用燃煤锅炉。 由于这两种情况,制约了传统的水环热泵空调系统在我国 的应用。解决这个问题的途径,就是由建筑物外部引进可 再生能源,以补充冬季建筑物内的不足余热量。
暖通空调工艺:水环热泵空调系统特点.doc
暖通空调工艺:水环热泵空调系统特点一、制冷原理通过水环路把众多的空调机组连接起来的以集中冷却、分散制冷为主要特征的直接蒸发式制冷设备,把传统中央空调和家用空调两者的优点有机的结合起来。
二、系统主要特点1、系统简单,初投资少。
不用制冷机房,没有冷冻水系统和天然气管道。
2、高效节能,运行管理费用低。
空调机组能效比可达3.5-5.2。
空调机组自带冷源并可独立控制,实现了用多少冷量开多少主机系统能量调节比冷水机组更接近于无级调速。
冷却水为常温水,水输送过程不会产生冷量衰减,而且能量转换率为一次。
3、空调系统安装工程量小,施工周期短。
冷却水管无需保温,省去了冷水机组及冷冻水泵,室内空调系统安装和冷水机组系统一样,因此,安装工程量非常小。
4、维护管理费用低。
无需专业专职人员值班,减少了物业管理费用。
5、系统保证能力高。
机组电脑板上配置通讯口,通过中央计算机和互联网连接,即可在我公司总部对系统进行远程监控,保证系统安全运行。
而冷水机组厂家只能对主机进行监控,系统保证能力差。
6、能量计费方便每个用户均可独立计算电费。
这种方法的优点是显而易见的,简单、投资和运行费最少;其缺点是:适用范围窄,且水质不处理直接供热会使供热系统结垢。
7、溢水定压形式有:定压阀定压、高位水箱溢水定压及倒u型管定压等。
运行中,系统的最高点必然充满水且有一定的压头余量,一般取4m左右。
由于系统大都是上供下回,且供程阻力远小于回程阻力,因此,运行时,最高点的压头高于静止时压头。
因此,静态定压值可适当低一些,一般为1~4m为宜。
最大程度地降低定压压值,是为了充分利用蒸汽的做功能力。
大型商贸中心水环热泵空调系统与中央空调水系统对比及安装
131中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.04 (下)随着社会科技不断的进步发展,空调技术日新月异,大型商贸中心的空调系统的应用不断得到更新和发展,为了达到节能环保的可持续发展政策的指引,我国的空调系统技术不断突破,水环热泵空调系统比传统的中央空调水系统更具环保和节能,越来越受用户的使用和欢迎。
针对大型商贸中心水环热泵空调系统与传统中央空调水系统进行对比,具体阐述两个系统的运用和安装的技术要点。
1 水环热泵空调系统原理(如图1)图1 水环热泵中央空调系统原理图水源热泵机组工作制冷原理就是在利用制冷剂蒸发将空大型商贸中心水环热泵空调系统 与中央空调水系统对比及安装万海山(广东省工业设备安装有限公司,广东 广州 510000)摘要:针对大型商贸中心水环热泵空调系统及传统中央空调水系统的具体原理及优缺点进行对比,具体阐述水环热泵空调系统的原理及主要安装技术要点,提高两个空调系统的安装质量,减少空调系统运行故障率。
关键词:水环热泵;中央空调;原理;技术要点中图分类号:TU831 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2019)04(下)-0131-02调使用区域范围的热量吸取,放热给循环的冷却水中,由于水比热容高,所以比传统的风冷更高效率的带走空调使用区域热量,快速降低空调使用区域的气温。
水环热泵空调系统的换热循环模式为:冷媒与水、水与水、水与空气。
三个换热循环系统之间靠冷媒、水及空气换热彼此之间通过盘管及板式热交换器进行热量的交换并传递,水源热泵机组空调末端内部为热介质交换为冷媒与水,水源热泵机组与板式换热器之间换热传递介质为水,板式热交换器与冷却塔换热传递介质是水与空气。
2 水环热泵空调系统与中央空调水系统对比2.1 水环热泵空调系统主要特点(1)水源热泵机组可利用水的高比热容和稳定性。
水体比热容比空气比热容高,所以水源热泵机组循环换热依靠水体比空气冷却空调机组盘管散发的热量更高,能效比也可以提高,使冷却效果好于风冷式和冷却塔式,机组效率提高。
水环热泵空调系统..
水环热泵循环水温范围
水环热泵空调系统的节能效果受到各种因 素的影响,包括建筑所处的气候类型、建 筑形式、建筑内部负荷以及环路循环水温。 在其他条件不变的情况之下,循环水温是 水环热泵机组运行能耗的决定性因素。 循环水温升高,制热工况下运行的水环热 泵机组的蒸发温度升高,其制热性能系数 (COP)增大。而此时,制冷工况下运行的 水环热泵机组的冷凝温度升高,其制冷能 效比(EER)减小。
水环热泵空调系统及其评价
水环热泵空调系统的组成 1、室内水源热泵机组(水/空气热泵机组) 2、水循环环路(定压装置、排水放气装 置、补水及水处理装置、水泵及附件等 3、辅助设备(冷却塔、加热设备、蓄热 装置等) 4、新风与排风系统(通常采用独立新风)Biblioteka 典型的水环热泵空调系统原理图
(1-水/空气热泵机组;2-闭式冷却塔;3-加热设备;4-蓄热容器;5-水 环路的循环水泵;6-水处理装置;7-补给水箱;8-补给水泵;9-定压装置; 10-新风机组;11-排风机组;12-热回收装置)
水环热泵空调系统 Water-Loop Heat Pump System
• 定义: • 水环热泵空调系统是指小型的水/空气热 泵机组的一种应用方式,即用水环路将小 型的水/空气热泵机组(水源热泵机组)并 联在一起,构成一个以回收建筑物内部余 热为主要特征的热泵供暖、供冷的空调系 统。
水环热泵的本质
• 水环热泵系统的出现、存在、发展,其生 命力在于具有热回收功能,其最主要、最 本质的优点是可以利用制冷空调房间排放 的冷凝热来加热供热空调房间,从而提高 了建筑物内部的能源利用系数。
国内外研究现状
• 水环热泵系统早在1955年就在美国申请 了专利,并于20世纪60年代在美国加尼 利福亚州出现,故也被称为“加利福尼 亚系统”;该系统在20世纪70年代进入 日本,并有很多工程实例的应用;80年 代以来进入我国,早期在深圳、上海、 北京等城市有一些工程实例。
水环热泵空调系统的工作原理
水环热泵空调系统的工作原理
水环热泵空调系统是一种高效节能的空调系统,其工作原理是利用水环作为热交换器,通过循环水来实现热量的转移和调节,从而实现室内温度的调节。
具体工作原理如下:
1. 系统中的水泵将室内热量通过水管输送至水环。
2. 在水环内,水通过自然对流的方式,与水环内的冷媒进行热量交换,从而使水的温度降低。
3. 冷媒吸收水环中的热量,从而使冷媒的温度升高。
4. 冷媒被压缩并通过冷凝器冷却,使其再次变成低温低压状态。
5. 冷媒再次循环回到水环,完成整个循环过程。
通过这样的循环,水环热泵空调系统可以实现高效的室内温度调节,同时也能节省大量能源。
此外,水环热泵系统还具有安装简单、维护方便等优点,因此在现代建筑中得到广泛应用。
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水环热泵机组的工作原理
水环热泵机组的工作原理嘿,咱今天就聊聊水环热泵机组这神奇的家伙!水环热泵机组,那可是个厉害的角色。
它就像一个勤劳的小蜜蜂,默默地为我们的生活带来舒适。
这水环热泵机组到底是咋工作的呢?简单来说,它就是通过循环水来传递热量。
就好比在一个大家庭里,大家互相帮忙传递东西一样。
水环热泵机组里的水,就像是这个大家庭里的传递员。
在夏天的时候,室内的热量被吸收到水里,然后水带着这些热量去到一个地方,把热量释放出去。
这就像我们热了的时候,找个凉快的地方把身上的热气散掉一样。
而在冬天呢,水又从别的地方吸收热量,带回室内,让我们的屋子变得暖和起来。
水环热泵机组里面有个压缩机,这压缩机可不得了。
它就像一个大力士,把热量从一个地方搬到另一个地方。
当夏天室内热的时候,压缩机就用力把热量从室内搬到水里。
这就好像一个大力士把重物从一个地方搬到另一个地方一样。
而冬天呢,压缩机又反过来,把水里的热量搬到室内。
这个过程可复杂了,但是水环热泵机组却能做得非常好。
还有那个蒸发器和冷凝器,它们也是水环热泵机组的重要组成部分。
蒸发器就像是一个魔法师,能把热量从一种形式变成另一种形式。
在夏天,它把室内的热量变成水可以带走的形式。
而冷凝器呢,就像一个温暖的怀抱,在冬天的时候把水里的热量变成我们需要的温暖。
水环热泵机组的工作可不简单呢!它需要不断地循环水,让水在不同的地方发挥作用。
这就像我们每天忙碌地工作和生活一样,不断地在不同的地方发挥自己的价值。
而且,水环热泵机组还得根据不同的季节和需求,调整自己的工作状态。
这可真是个聪明的家伙!水环热泵机组的好处可多了。
它不仅能为我们提供舒适的温度,还能节约能源呢!想想看,如果我们都用这种高效的设备,那能省下多少能源啊!这就像我们平时节约用钱一样,能让我们的生活更加美好。
而且,水环热泵机组还很环保呢!它不像一些传统的空调设备那样会排放大量的污染物。
这就像一个环保小卫士,默默地为我们的地球做出贡献。
总之,水环热泵机组是个非常厉害的设备。
水环热泵空调系统简介
水环热泵空调系统简介水环热泵空调系统是一种高效的空调系统,它采用水环热泵技术,将低温的水或地下水中的能量通过水环热泵的循环加热,使其温度变高,然后通过空气导入内部空间,从而实现空调制冷或制热。
水环热泵空调系统适用于各种建筑场所,如工业厂房、办公室、商场和住宅等,具有以下优点。
一、高效节能水环热泵空调系统利用水环热泵循环,将原本不易利用的热能转化为生产生活所需的冷热能源。
系统节能效果高,可以降低能源消耗,降低运营费用。
根据实测数据显示,相对于传统的风冷空调,水环热泵空调系统节能效果可达到30%以上。
二、环保节能水环热泵空调系统的节能效果是显著的,它直接导致减少不必要的能源浪费和环境污染。
由于采用了循环利用原理,减少了能源浪费与二氧化碳的排放,对环境的影响也减小很多。
三、稳定可靠水环热泵空调系统由于采用了高效的技术体系,其运行稳定可靠,能够满足地下水级别、温度等条件变化的要求,同时维修成本低,使用寿命长。
可以满足用户高效、可靠、安全的空调需求。
四、设计灵活水环热泵空调系统的设计灵活性强,可以根据不同用途的空调需求,进行按需定制。
同时,该系统的空调性能可以根据周边气候、温度、湿度等来实现精准调节,满足各类不同场所空调的需求。
五、全年制空调水环热泵空调系统是全年通用的,即可制热也可制冷,同时可以在纯水环境下实现在线加热、在线制冷,在不同季节下,提供最大的舒适空间。
综上所述,水环热泵空调系统的优点十分突出。
在建筑节能领域,水环热泵空调系统是非常重要的技术手段之一,其有望成为未来建筑节能的主流技术之一。
随着科技的不断升级和发展,水环热泵空调系统的性价比会越来越高,帮助未来的建筑更加智能、高效、节能。
水环热泵空调系统原理与噪音控制
水环热泵空调系统原理与噪音控制【摘要】水环热泵空调系统是以水为热源,可进行制冷/制热循环的一种热泵型水—空气空调装置。
小型水/空气热泵机组安装在室内,热泵机组内部的压缩机和风机将会成为一个很大的噪声源。
实践表明,如果在工程建设中能够正确对待噪声问题,采取合理措施,完全可以满足室内环境噪声标准要求。
本文针对安装方面阐述了减轻噪音的措施。
【关键词】水环热泵;水/热泵机组;噪音;机组安装1水环热泵空调系统原理水环热泵空调系统是近年发展起来的小型水/空气热泵机组的一种应用方式,即用水环路将小型的水/热泵机组并联在一起,形成一个封闭环路,以水为热源,可进行制冷/制热循环的一种热泵型水—空气空调装置[1]。
它在制热时以水为热源,而在制冷时则以水为排热源。
以水作为热源也不存在蒸发器表面结霜问题。
典型的水环热泵空调系统由三部分组成:(1)室内的小型水/空气热泵机组;(2)水循环环路;(3)辅助设备(如冷却塔、加热设备、蓄热装置等)。
水环热泵空调系统的基本工作原理是:它用一个循环水环路作为热源和排热源。
当水环路中的温度由于水环热泵空调机的放热(制冷运行)而超过一定值时,环路中的水将通过冷却塔将热量放给大气,当环路中的温度由于水环热泵空调吸热(制热运行时)而低于一定值时,通常使用加热装置对循环水进行加热。
在装有多台水环热泵空调机的建筑物中,有的以制冷工况运行,有的以制热工况运行,而控制系统的作用就是保持水环路中的水温在一定范围内(30~35℃)[2]。
一般,小型水/空气热泵机组安装在室内,热泵机组内部的压缩机和风机便成为了噪声源,无法满足室内环境的噪声标准要求。
其控制噪声的措施包括控制噪声源、合理设计、正确安装、认真调试和维护等四个方面,每个方面又各有许多具体的实施措施[3]。
实践表明,如果在工程建设中能够正确对待噪声问题,采取合理措施,完全可以满足室内环境噪声标准要求。
以下针对安装方面阐述减轻噪音的措施:2机组安装(1)安装在吊顶空间内的水环热泵机组避免安装在人员工作或生活区上部,要尽量放在过道、贮藏间、卫生间及其它不经常使用的房间吊顶内。
水环热泵的应用和优化
水环热泵的应用和优化(家电英才网)随着经济建设的飞速发展、人们生活质量的不断提高,空调的应用日益广泛和普及,空调系统的能耗逐年增加。
目前,空调系统耗能已占到整个建筑耗能的60%以上。
建筑节能、改善生活环境的可持续发展对空调方式提出了更高的要求。
水环热泵空调系统作为一种以回收建筑余热为目的,具有节能和环保意义的空调形式,正受到越来越多的关注。
1 水环热泵空调系统的组成及工作原理1.1 系统的组成闭式水环热泵(water loop heat pump)系统简称水环热泵系统(WLHP),指的是由数量众多、型号各异的水源热泵空调机组(WSHP),通过双管闭合水环路并联连接的空调系统。
系统正常运行时,热泵水循环系统的运行温度在15~35℃之间,在冬季为了使热泵入口水温维持在最低温度以上,根据情况,如需要向系统加入热量,则系统中需设辅助加热装置。
在夏季,如果水系统热泵入口水温升到35℃以上时,则部分热量需要通过排放设施或冷却塔排放到室外,以降低入口温度。
综上所述,水环热泵空调系统一般是由开式冷却塔、换热器、双管封闭水系统、热泵机组、循环泵和辅助加热装置等组成。
1.2 系统的工作原理水源热泵机组将循环水作为冷、热源。
通过四通换向阀改变制冷剂的流动方向来实现制冷与制热工况的转换。
在制冷工况时,利用制冷剂蒸发将空调房间中的热量取出,放入封闭环路的循环水中;制热工况时,利用制冷剂蒸发吸收封闭环路中循环水的热量,而在冷凝器中放热到空调房间实现供暖。
从而形成一个以回收建筑物内部余热为主要特点的热泵供暖、供冷的空调系统。
2 水环热泵空调系统的节能性分析水环热泵空调系统是利用两方面的节能手段:(1)利用废气、废热加热循环水作为冬季供暖的补充热源;(2)利用室内余热,当建筑物内有多余的热量,或同一时间内部分区域需要制冷,部分区域需要制热时,部分热泵机组处于制冷工作状态,向循环水放热;另一部分机组处于制热工作状态,从循环水吸收热量。
水环热泵工作原理
水环热泵工作原理嘿,咱聊聊水环热泵这神奇的玩意儿。
水环热泵,那可真是个了不起的发明。
它就像一个勤劳的小卫士,默默地为我们的生活带来舒适。
你想想,在炎热的夏天,它能给我们送来凉爽;在寒冷的冬天,又能让我们感到温暖。
这不是很厉害吗?水环热泵的工作原理其实并不复杂。
它主要是通过水这个媒介来传递热量。
就像一个快递员,把热量从一个地方送到另一个地方。
在夏天的时候,室内的热量被水环热泵吸收,然后通过管道送到室外的水中,把热量散发出去。
这样,室内就变得凉爽了。
而在冬天呢,水环热泵又从室外的水中吸收热量,送到室内,让我们感到温暖。
水环热泵里面有个压缩机,这可是个关键的部件。
它就像一个大力士,把热量使劲儿地推来推去。
压缩机把低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压的气体,然后通过换热器把热量传递给水。
水带着热量在管道里流动,就像一条温暖的河流。
还有个换热器,也很重要。
它就像一个魔术师,把热量变来变去。
在夏天,它把室内的热量传递给室外的水;在冬天,又把室外水中的热量传递给室内。
这个过程就像变魔术一样,神奇极了。
水环热泵还有个控制系统,就像一个聪明的大脑。
它可以根据室内的温度和湿度,自动调节水环热泵的运行状态。
如果室内温度太高了,它就会加大制冷力度;如果室内温度太低了,它就会加强制热功能。
这样,我们就能始终保持在一个舒适的环境中。
水环热泵的优点可多了。
首先,它非常节能。
因为它是利用水来传递热量,而水的比热容比较大,所以能够储存和传递更多的热量。
这样,就可以大大减少能源的消耗。
其次,它很环保。
水环热泵不会产生任何污染物,对环境没有任何危害。
最后,它的安装和维护也很方便。
不像一些传统的空调系统,需要复杂的安装和维护过程。
总之,水环热泵是一种非常先进和实用的空调系统。
它为我们的生活带来了舒适和便利,同时也为我们的环境保护做出了贡献。
让我们一起为水环热泵这个神奇的发明点赞吧!。
论水环热泵空调系统
论水环热泵空调系统[摘要]随着中国经济的高速发展,大量高层、超高层建筑在全国各地拔地而起,空调业也随之飞速发展,呈现出一派勃勃生机。
本文介绍了水环热泵空调系统的工作原理,并阐述了水环热泵系统设计的方法。
[关键词]水环热泵原理设计1热泵空调系统原理1.1 相当一段时间以来,国内许多地区,热泵空调技术得到了非常广泛的应用。
热泵空调机组以其节约有效建筑面积、使用灵活、既可制冷又可制热,受到暖通设计师们和业主的青睐,在空调领域已占有相当重要的地位。
目前,在民用建筑中使用的热泵机组种类很多,按其工作原理,应用最广泛的是空气源热泵(即空气——空气热泵,空气——水热泵);还有一类是水———空气热泵。
前者是靠冷媒传向而完成的制冷或制热循环的,很显然,其热泵机组的制冷或制热效果会直接受到室外干湿球温度影响的,环境温度愈高,制冷能力下降愈多;环境温度愈低,其制热能力下降愈甚,甚至需停机化霜才能再启动,故选择空气源热泵时必须考虑各种因素,而不能不加分析地一哄而上。
已经发生一些选择空气源热泵作为冷热源的中央空调系统不能正常工作的例子,有关空气源热泵的论述已很多,本文不作过多的叙述。
而作为后者,即水—空气(水环热泵)是靠水转向而完成制冷、制热循环的。
1.2水环热泵机组是一种能够从低温物体中吸取能量,并把热量传递到高温物体的装置。
其工作原理是:夏季(高温工况下)它能把室内空气中的热量通过制冷剂把热量经循环水系统,再经冷却塔排至室外,使房间降温,达到设计工况;冬天(低温工况下)依靠制冷剂吸取循环水系统的热量供给室内,达到房间采暖加热的目的。
这种利用制冷机的冷凝器释放出热能的装置,即为“热泵”。
下图分别是水环热泵供冷与供热模式:图一中,压缩机(1)泵出冷媒气体经转向阀(2)到水/冷媒盘管(3),该盘管作为冷凝器把冷媒气体冷凝为液体,循环水把热量带走,水温升约为6—8℃。
液体冷媒通过过滤器和双向流量器到空气排管(4),冷媒蒸发把室内循环空气冷却,冷媒气体经转向阀(2)流回压缩机(1),完成一个冷媒循环,达到制冷的目的。
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一、水环热泵空调系统的原理
水环热泵空调系统的基本工作原理是:在水/空气热泵机组制热时,以水循环环路中的水为加热源;机组制冷时,则以水为排热源。
当水环热泵空调系统制热运行的吸热量小于制热运行的放热量时,循环环路中的水温度升高,到一定程度时利用冷却塔放出热量;反之循环环路中的水温度降低,到一定程度时通过辅助加热设备吸收热量。
只有当水/空气热泵机组制热运行的吸热量和制冷运行的放热量基本相等时,循环环路中的水才能维持在一定温度范围内,此时系统高效运行。
2 水环热泵空调系统的优点
上世纪80年代初期在我国应用的一些水环热泵空调系统显示出了许多的优点:如回收建筑物余热的特有功能;不像传统锅炉那样会对环境产生污染;省掉或减少常规空调系统的冷热源设备和机房;便于分户计量与记费;便于安装、管理等。
据有关文献的预测分析,水环热泵空调系统上一种很有前途的节能型空调系统[2]。
下面,本文从组成系统的三个方面逐一分析水环热泵空调系统的优点。
2.1 水循环环路方面
首先,按水环热泵空调系统在建筑物中的用途,它属于热回收式热泵系统。
在室外空气温度较低的情况下,建筑物的周边区需要额外的热量来
维持室内温度的稳定舒适;与此同时,建筑物的内区则因为存在室内热源(如照明、设备、人体等散热),而需要降低室内的温度。
水环热泵空调系统通过同时连通建筑物周边区和内区的水循环环路,可以将内区产生的余热转移到周边区,在对内区供冷的同时对周边区供热,而不存在或者少量存在常规空调系统在同种情况下的冷热量抵消所造成的能量浪费。
因此,该系统的建筑物热回收效果好,在充分利用余热的同时节约了能源。
当建筑物内部同时由供热工况机组和供冷工况机组模式同时运行时,采用水环热泵空调系统的运行费用最多可降低至50%左右。
其次,与上类似,为了达到同时供冷供暖的效果,相对于常规空调系统必须采用造价昂贵的四管制风机盘管系统而言,水环热泵空调系统的水循环环路仍然采用两管制。
如此,就不会存在或者减少常规的四管制的风机盘管系统对各个条件要求不同的房间空调时所出现的冷热量抵消,避免了由此造成的能量的无谓消耗,更节省了管道系统的初投资费用。
再次,由于水循环环路中的水温在常温范围内、与其环境温度的温差不大,所以常温水所消耗的能量比常规空调系统小得多。
同时,因为减少了输配过程中的冷热耗散等损失,环路的热损失也比常规空调系统要小得多。
总的来说,水环热泵空调系统与常规空调系统相比,仅管道热损失减少这一项,节能效率约为8%~15%[5]。
而且,由于水循环环路管道可不设保温和防潮隔湿,还能减少保温层及其它的一些材料费用。
2.2 小型水/空气热泵机组方面
水环热泵空调系统一般采用的都是室内的,根据室内负荷的大小分别
安装在各个房间内。
各房间内的用户就可以根据室外温度的变化和各自不同的要求,在一年内的任何时间随意进行房间里的供暖或供冷的调节,而不会影响到其它房间的温度。
由于便于调节也不会出现房间过冷、过热等情况,既避免了常规空调系统的能源浪费,又营造了良好的室内环境。
同时,室内的小型水/空气热泵机组也便于分户计量和分户收费。
对于业主来说,如果采用常规空调系统,就必须一次购齐冷水机组及其它设备,往往会造成很大的资金压力,而且冷水机组一般要在安装一两年后才能发挥效益;而水环热泵空调系统中的小型水/空气热泵机组可以分期投资、分批建设,甚至可以在用户入住前逐层安装,其投资回报效益高、见效快。
这一特点也使水环热泵空调系统在旧楼翻新或系统改造中颇有市场,因为常规空调系统无法避免损坏原有的结构,且不易找到适合的冷冻机房,一般还需要全楼停业来进行改造工程,造成的经济损失较大。
对于设计方来说,由于采用了室内的小型水/空气热泵机组,也就没有了体积庞大的风管、冷水机组等,所以系统布置更加紧凑、简洁和灵活,也不用再设置空调机房(或减少机房面积),也为业主增大了使用面积及有效空间。
水环热泵空调。
对于施工方来说,由于小型水/空气热泵机组可以在工程里进行组装,所以减少了工地的安装工作量。
2.3 辅助设备方面
如果再在水环热泵空调系统中加入蓄热装置等辅助设备,则更能提高系统的经济性。
因为蓄热装置可以实现内区制冷机组向水循环环路中释放的冷凝热与周边区制热机组从水循环环路中吸取的热量在一天或者更长
的时间周期内达到平衡,从而降低了冷却塔和水加热器的年耗能量。
3 水环热泵空调系统的缺点
水环热泵空调系统的发展主要面临来自两个方面的问题:其一是从系统这个方面来看,国内的一些建筑物内余热小或无预热,尚需补充加热设备,致使其不能充分发挥原有的一些优点;其二是从设备这个方面来看,水环热泵空调系统中采用的小型水/空气热泵机组所存在的一些固有问题也限制了其更广泛的应用。
目前,针对上述的两个缺点,也出现了许多的解决办法,以期推广水环热泵空调系统的应用。
3.1 建筑物内余热不足
通过分析水环热泵空调系统的运行特性我们可知,只有当建筑物内区有大量余热且周边区需要供热,才能通过水环热泵空调系统将建筑物内区的余热转移到需要热量的周边区,从而达到回收建筑物余热、节约能源的目的。
但是,我国的各类建筑物内部负荷不大,建筑物的内区面积又小,因而建筑物的余热量也较小。
在这种情况下,如果要采用水环热泵空调系统,则势必要增设锅炉。
然而,将锅炉的高位热能加热水循环环路中的循环水使之成为与室温相差无几的低温热源,再由水/空气热泵机组消耗电能将其提升到高位热量向室内供暖,这本身就是不经济、不合理的。
此外,如果采用的是燃煤锅炉,还存在一个环境污染的问题。
解决建筑物内余热不足这个问题的途径,就是由建筑物的外部引进低温热源,以替代建筑物内的余热量。
太阳能、水(地表水、井水、河水等)、
土壤、空气均可作为水环热泵空调系统的外部能源[6]。
例如大连电力大厦(高层单元式建筑)利用热电厂冷却水作为水环热泵空调系统的外部热源,收到良好的节能效果[2]。
此外,哈尔滨工业大学提出一种空气/水热泵与水/空气热泵耦合双级热泵供暖系统。
该系统在寒冷地区,用空气源热泵冷热水机组制备10℃~20℃低温水,通过水环路送至室内各个水/空气热泵机组中,水/空气热泵再从水中汲取热量,直接加热室内空气,达到供暖目的[7]。
总而言之,可以通过廉价的辅助热源来解决建筑物内余热不足的问题,拓宽水环热泵空调系统的应用范围。
3.2 小型水/空气热泵机组
首当其冲的是小型水/空气热泵机组的的制冷性能系数COP远小于大型冷水机组,而且在相同制冷量条件下价格就其它型式的主机来讲也偏高。
另外一个重要的问题,就是小型水/空气热泵机组安装在室内,热泵机组内部的压缩机和风机将会成为一个很大的噪声源,无法满足室内环境的噪声标准要求。
针对如何提高水环热泵空调系统在供冷中的经济性这个问题,我们可以通过在空调系统设计中采用混合系统的形式加以解决。
混合系统是指水/空气热泵机组同其它空调设备(如冷水机组、单元柜式空调机等)共同组合而成为全新的空调系统。
同样,为了提高系统运行的经济性,在建筑物内区设置单元式空调机组(水冷),向内区供冷,而周边区设置水/空气热泵机组,向周边区供冷或供热,也是一种值得注意的混合系统形式[7]。
而在控制房间内的小型水/空气热泵机组噪声问题方面,文献[8]给出
了详尽的阐述。
其控制噪声的措施包括控制噪声源、合理设计、正确安装、认真调试和维护等四个方面,每个方面又各有许多具体的实施措施。
实践表明,如果在工程建设中能够正确对待噪声问题,采取合理措施,完全可以满足室内环境噪声标准要求。
4 结束语
由以上分析可以可以看出,只要我们合理设计、规范安装、灵活管理,水环热泵空调系统就一定能发挥出它既有的经济、节能、环保等优点。
当然,我们也应当根据各个地区、各个建筑物的特点,确定是否采用水环热泵空调系统。
尤其是北方地区的、内区面积大、内区的余热量也大的建筑物,最适于采用水环热泵空调系统。
相反,南方一些地区的、全年绝大部分时间需要供冷的建筑物,则不宜采用水环热泵空调系统,因为它并不比风机盘管或其它常规空调系统节能。
在能源每年增长率约为3%~5%的条件下,要满足国民经济持续每年增长8%~9%,即在能源短缺的条件下,必须重视节能技术和节能产品的开发[1]。
水环热泵空调系统本身回收建筑物余热、节约能源,若与太阳能、地下水、工业废水等低位热源相结合,更能拓宽其应用范围。
在国家日益重视建筑节能的今天,水环热泵空调系统有着巨大的节能潜力和广阔的应用前景。