水地源热泵空调系统的应用

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1、水地源热泵空调系统的应用　　摘要：水源热泵空调技术是一项比较成熟的实用技术，但由于与地下水有着直接的密切联系，在实际运用中也给地下水系统带来了诸多不利影响和安全隐患。文章在介绍水源热泵空调技术的基础上，从地下水系统保护管理角度，对其影响因素进行了分析，并针对有关问题，提出了应对措施和建议。关键词：地下水源热泵；比例法；供热潜能；节能；影响因素中图分类号：TE08文献标识码：A引言地源热泵技术是一种既节能环保又经济的空调方式，它是利用地球表面、浅层水源(如地下水、河流和湖泊)，或者是人工再生水源(工业废水、地热尾水等)的低温低位热能资源，采用热

2、泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能的转移，既可供热又可制冷的高效、环保、节能的空调系统。一、水源热泵原理及工艺流程（一）、工作原理7水源热泵机组由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀、各种制冷/热管道配件和电器控制系统等组成，它与室内末端用户侧水管系统和水源取水+回灌装置等组成一个完整的空调系统。在冬季供暖时，水源热泵以地下水为吸热源，工质（即实现热能和机械能相互转化的媒介物质）在蒸发器中蒸发吸取地下水的热量，经压缩机压缩成高温高压的过热蒸汽，然后进入冷凝器再加热空调系统的循环水，并将热量输送到用户以达到取暖的目的。在夏季制冷时

3、，地下水为排热源，水源热泵通过管网切换，将用户空调里的热量，经工质转化后，最终把热量释放到地下水中。（二）、工艺流程该系统需要在同一水文地质单元内，同时打一定数量的取水井和回灌井。潜水泵将地下水由取水井中抽出，经过除砂器过滤，再由电子水处理仪对水质进行再过滤处理后，进入水源热泵机组蒸发器内，经过热交换后再直接回灌到地下水含水层中。蒸发器内的热能量通过压缩机传递到冷凝器，再与用户空调循环水进行热量交换，从而达到调节用户室内温度的目的。二、水源热泵系统选取的意义7水源热泵空调系统能源利用效率高，节能环保，并且具有可持续发展。同时，水源热泵是以常年

4、基本处于恒温状态下的地下水作为换热对象，它的温度一般等于当地全年平均气温或高出1～2℃，机组的运行效率比较高，使用年限长，经济性好，并且无污染，是公认的绿色能源。而且，水源热泵空调系统的应用具有很大的社会效益和经济效益，主要体现在以下:①利用湖水、河水、地下水及地热水资源，消耗部分电能，冬季把水中的低品位能量“取”出来。供给室内采暖或空调；夏季，把室内的热量取出来释放到水中，达到空调的目的，同时可“免费”为用户加热部分生活热水；②环保。供热时可替代锅炉房系统，没有了燃烧过程，就避免了排烟污染，供冷时不再需要冷却塔，避开了冷却塔噪音及霉菌污染的

5、问题，使环境更加洁净优美；③节能。冬季，投入1kw电能即可得到4kW左右的热能；夏季，投入1kw电能，就可以得到4kw以上的冷量，其能源利用率是电采暧方式的3～4倍以上，与此同时，“免费”为用户加热生活热水器；④省地。省去了锅炉房以及与之配套的煤场和碴场，节约了土地资源；⑤节水。以水为源体，吸收其热量或向其释放热量，从而达到供暖或制冷的目的，既不消耗水资源，也不会造成水污染。三、水地源热泵系统在某科技大楼之中的应用某科技大楼，由办公楼和数码商城两部分组成。主楼为办公，裙楼为数码城，总建筑面积约3万m2，地上13层，地下1层，建筑总高度为48.

6、5m。其中办公楼约1万m2，数码商城约1.6万m2，全部设置冷暖中央空调。（一）、冷(热)源确定7为满足冷暖中央空调的需求，可采用的冷（热）源形式较多。常用的有：①地源热泵冷（热）水机组；②风冷热泵型冷（热）水机组；③直燃型溴化锂冷（热）水机组；④电驱动蒸汽压缩式冷水机组加燃油锅炉等。为了优选设计方案，需进行经济技术分析，经计算：该建筑物夏季总冷负荷为3720kW，冬季总热负荷为2976kW。（二）、空调方式确定由于数码商城以出租形式经营，为便于计量和管理，办公和数码城分别设置独立的空调系统。分散式由于共有设备比集中式少，在部分负荷尤其是少量

7、负荷需求时，只需运行地源水循环泵就能实现，使用灵活，因此，办公楼采用分散式，即为水-空气地源热泵机加水-空气地源热泵新风方式。因数码商城夏季冷负荷较大且受工程总投资限制，设计仅满足冬季采暖集中式的水-水地源热泵机组，夏季另加设常规的水冷冷水机组来补充冷负荷。（三）、地源热泵水系统形式确定地源热泵水系统分为开式和闭式二种方式;按埋管方式又可分为垂直埋管和水平埋管等方式。开式就是打深井取水，并采用人工地下水回灌措施与之配套，若回灌不及时或失效时，长期开采地下水资源，将产生地面沉降的后果。据有关资料统计，我国已有507多座大中城市出现了区域性地面沉

8、降，80%分布在沿海地区，较严重的是上海、天津、河北、苏州、宁波等地区。鉴于开式系统存在的严重危害性，本工程采用闭式系统。闭式通常分为直埋“U”型管闭式循环和直埋套