2013年暖通工程師專業(yè)復(fù)習(xí)資料21
水源熱泵中央空調(diào)綜合特點
水源熱泵技術(shù)可利用地球表面淺層水源如地下水、河流和湖泊中吸收地太陽能和地?zé)崮芏纬傻氐匚粺崮苜Y源,并采用熱泵原理,即通過少量的高位熱能的輸入,把不能直接利用的地位熱能轉(zhuǎn)或為可以利用的高位能,從而達到節(jié)約部分高位能的目的。地表土壤和水體不僅是一個巨大的太陽能集熱器,收集了47%的太陽輻射能量,比人類每年利用能量的500倍還多(地下的水體是通過土壤間接地接受太陽輻射能量),而且是一個巨大的動態(tài)能量平衡系統(tǒng),地表的土壤和水體自然地保持能量接收和發(fā)散的相對的均衡。這使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地?zé)崮艹蔀榭赡?。水源熱泵機組以水為載體,在冬季采集來自湖水、河水、地下水及地?zé)嵛菜踔凉I(yè)廢水、污水的低品位熱能,取得能量供給室內(nèi)取暖;在夏季把室內(nèi)的熱量取出,釋放到水中,以達到夏季空調(diào)供冷的目的。由于水源熱泵技術(shù)利用地表水作為空調(diào)機組的冷熱源,所以其具有以下優(yōu)點:
1)環(huán)保效益顯著水源熱泵是利用了地表水作為冷熱源,進行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。供熱時省去了燃煤、燃?xì)狻⑷挥偷儒仩t房系統(tǒng),沒有燃燒過程,避免了排煙、排污等污染;供冷時省去了冷卻水塔,避免了冷卻塔的噪音、霉菌污染及水耗。所以說,水源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術(shù)。
2)高效水源熱泵機組可利用的水體溫度冬季為12~22℃,水體溫度比環(huán)境空氣溫度高,所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高,能效比也提高。而夏季水體為18~35℃,水體溫度比環(huán)境空氣溫度低,所以制冷的冷凝溫度降低,使得冷卻效果好于風(fēng)冷式和冷卻塔式,機組效率提高。據(jù)美國環(huán)保署epa估計,設(shè)計安裝良好的水源熱泵,平均來說可以節(jié)約用戶30~40%的供熱制冷空調(diào)的運行費用。
3)節(jié)能水源熱泵使用的電能本身為一種清潔的能源,但在發(fā)電時,消耗一次能源并導(dǎo)致污染物和二氧化碳溫室氣體的排放。設(shè)計良好的水源熱泵機組,與空氣源熱泵相比,相當(dāng)于減少30%以上的電力消耗,與電供暖相比,相當(dāng)于減少70%以上的電力消耗。所以,水源熱泵在節(jié)能的同時還減少和降低了發(fā)電時一次能源消耗過程中產(chǎn)生的污染排放和溫室效應(yīng)。
4)應(yīng)用范圍廣可廣泛的應(yīng)用于賓館、辦公樓、學(xué)校、商場、別墅區(qū)、住宅小區(qū)的集中供熱制冷,以及其它商業(yè)和工業(yè)建筑空調(diào),并可用于游泳池、乳制器加工、啤酒釀造、冷軋鍛造、冷庫及室內(nèi)種植和恒溫養(yǎng)殖等行業(yè)上。
5)一機多用利用一套設(shè)備即可供冷,又可供熱,還可提供生活熱水。對空調(diào)系統(tǒng)來說,一臺熱泵提供兩種熱源,可節(jié)省一次性投資,其總投資額僅為傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的60%,并且安裝容易,安裝工作量比其他空調(diào)系統(tǒng)少,安裝工期短,更改安裝也容易。
6)自動化程度高水源熱泵機組由于工況穩(wěn)定,所以可以設(shè)計簡單的系統(tǒng);部件較少,自動控制程度高。
7)沒有任何污染水源熱泵技術(shù)采用的制冷劑,可以是r22或r134a、r407和r410a等替代共質(zhì)。水源熱泵機組的運行沒有任何污染,沒有燃燒,沒有排煙,不產(chǎn)生任何廢渣,廢水、廢氣和煙塵,使環(huán)境更優(yōu)美??梢越ㄔ煸诰用駞^(qū)內(nèi),不需要堆放燃料廢物的場地,且不用遠(yuǎn)距離輸送熱量。
8)運行穩(wěn)定、可靠,維護方便水體的溫度一年四季相對穩(wěn)定,其波動的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動,是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源。水體溫度較恒定的特性,使得熱泵機組運行更可靠、更穩(wěn)定,也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟性,不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題。
由于系統(tǒng)簡單,機組部件較少,運行簡單、穩(wěn)定,相對來說維護費用要低得多,使用壽命可長過20年以上。
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