浅议可再生能源在水环热泵空调系统中应用

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1、浅议可再生能源在水环热泵空调系统中应用　　【摘要】当建筑物内部有大量余热的时，采用水环热泵空调系统能够起到良好的节能效果。传统的水环热泵空调系统的水环路所需要的辅助加热设备是锅炉，锅炉对能源既不能充分利用又对大气造成污染，因此我们寻找新型的可再生能源代替传统的热源，本文就这些可再生能源在水环热泵中的应用现状、前景、原理、优缺点进行探讨。【Abstract】Theeffectofenergysavingofwater-loopheatpumpsystemwhichisusedinHVACsystemisprefe

2、rablewhenthereisplentyofremainderheatinthebuilding.Theheating-peripheralisboilerinwater-looppipelineoftraditionalwater-loopheatpumpsystem,theenergyisnotutilizedabsolutelyorthewasteairoccursinboiler.hence,weshouldpursenewrecycledresoursetoreplacethetraditiona

3、lheatsource.Iwilldiscusstheactuality,prospect,principle,advantageanddisadvantageofrecycledenergyinwater-loopheatpumpsystembrieflyinthefollowingpaper.11【keywords】energysaving;recycledresource;water-loopheatpumpsystem【关键词】节能；可再生能源；水环热泵中图分类号TU831文献标识码A前言水环热泵空调系

4、统可利用的外部能源有太阳能、水（井水、河水、湖水、海水）、土壤能、空气等。这些能源具有资源无限、可以再生、与生态环境和谐的特点。因此提出可再生能源水环热泵空调系统对解决暖通空调的能源与环境问题有长远的战略意义。11上世纪50年代以来国外就有很多把可再生能源作为低位热源应用到水环热泵当中，其中土壤源作为水环热泵的低位热源是在二战以后就引起人们的重视，20世纪70年代末至80年代美国和欧洲一些国家对土壤源水环热泵进行各种理论和试验研究，瑞典早在20世纪70年代末就开始生产专供冬季采暖的土壤源热泵机组并已商品化［1］

5、。我国的暖通空调工作者近年来对土壤源水环热泵开展广泛的理论和试验研究。水源热泵在欧美国家的建筑中也已经有30年的历史了，日本早在1932～1955年间就装设35座深井水为热源的水环热泵系统［2］，近年来，在我国黄河流域和北方地区开始广泛采用以井水源热泵冷热水机组作为冷热源的空调系统，我国的青岛还曾提出建造以海水为低位热源的大型热泵站的方案。我国的太阳能资源十分丰富，居世界第二位，年日照时间大于2000小时的地区占全国面积的2/3，处于利用太阳能较有利的区域。哈尔滨工业大学、天津大学曾进行过太阳能水环热泵系统的模

6、拟研究。在空气源利用方面进来我国也进行了双级耦合水环热泵空调系统的研究和应用，这种系统就是利用空气/水热泵和水/空气热泵的耦合，把空气/水热泵作为水环热泵的辅助热源。20世纪80年代初，我国一些外商投资的项目中开始采用闭式环路水环热泵空调系统，20世纪90年代水环热泵空调系统在我国得到广泛的应用。据统计，1997年国内采用水环热泵空调系统的工程共52项［3］，到1999年，全国约有100个项目，2万台水源热泵机组在运行［4］。进入21世纪水环热泵将得到新的兴旺发展，同时21世纪人类也面临着能源问题的严重压力，为

7、此我们有必要研究探讨新型可再生能源在水环热泵中的应用。水环热泵及可再生能源在水环热泵中的应用1.1传统水环热泵空调系统的组成11热泵是一种利用高位能使热量从低位热源（低温热源）流向高位热源（高温热源）的节能装置［5］。那么所谓的水环热泵空调系统是指小型水/空气热泵机组的一种应用方式，既用水环路将小型水/空气热泵机组（水源热泵机组）并联在一起，构成以回收建筑物内部余热为主要特征的水泵供暖、供冷的空调系统。该系统于20世纪60年代在美国加利福尼亚州出现，故也称为加利福尼亚系统。该系统于1955年在美国申请专利，很快

8、传遍美国并早已商品化［5］。在夏季建筑物的内区和周边区都供冷的情况下建筑物内部的余热通过水/空气热泵机组由水环路散发到室外。首先，室内侧的空气与制冷剂换热（此时室内换热设备为蒸发器）使空气冷却下来，热泵机组里的制冷剂通过压缩机后进入循环水和制冷剂侧（此时的换热设备为冷凝器）此时制冷剂把热量传到循环水中。在冬季建筑物内区需要供冷而周边区需要供热，内区排向循环水中的热量就可以通过循环水带到