带热水供应的地源热泵机组研究

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1、带热水供应的地源热泵机组研究摘要：通过对普通地源热泵机组的改进，在机组中增设生活热水加热器，使之成为带热水供应的地源热泵机组。机组运行时，高温高压的压缩机过热蒸汽首先加热生活热水器中的自来水，然后才通过冷凝器。因此，机组在夏季运行时，可免费加热生活热水；冬季运行时，如需要生活热水，则牺牲部分供热量，来加热所需的生活热水，当无需生活热水时，则完全供热运行。由于此机组是以土壤或地下水作为低位热源，机组运行性能稳定，冬季运行时，系统能效比高达3.72。整个冬季运行时，测试所得的供暖和生活热水费用很低，约为燃气集中供热的53％左右，因此此机组市

2、场前景广阔。关键词：地源热泵热泵机组生活热水能效比1概述　　地源热泵（GroundSourceHeatPump）技术是利用大地作为低位热源，通常是利用地球表面浅层水源如地下水、河流、湖泊中吸收的太阳能和地热能，并应用热泵原理，对建筑物进行冬季供暖、夏季制冷。　　地球表面浅层水源如深度在100米以内的地下水、地表的河流、湖泊和海洋中，吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量，并且温度一般都相对稳定。地源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源或土壤中蓄存起来，而冬季，则从水源或土壤中提取能量供给建筑物使用。　　地源热泵的名称最早出现

3、在1912年瑞士的一份专利3试验样机及实测结果3.1试验样机　　根据以上的原理，在制作试验样机时，作了一些变动，主要是把氟路换向改为水路换向，即取消四通换向阀，在水路上设置换向阀组V1、V2、V3、V4和V5、V6、V7、V8。其系统图见图2。　　此机组采用一台7HP涡旋式压缩机，生活热水罐的容积为80L，应用在一联体别墅中。别墅的建筑面积约180m2，分上下两层，空调末端为风机盘管。冬季制热运行时，阀V1、V3、V5和V7关闭，阀V2、V4、V6和V8打开；夏季制冷运行时，则阀V1、V3、V5和V7打开，阀V2、V4、V6和V8关闭。

4、3.2现场检测结果　　现场运行效果测试委托“国家空调设备质量监督检验中心”进行。测试的仪器见表1，测试结果见表2。图2带热水供应的热泵机组系统图表1检测仪器仪器名称范围准确度1/10刻度玻璃水银温度计(国产)－30～20℃，0～50℃，0～100℃±0.1℃数字功率表/s±0.03m/s(<2m/s)电子秒表(国产)/0.01sHm34数字式温湿度仪(芬兰)－20～60℃，0～90％RH±0.3℃，±2％RH表2制热工况测试数据（带热水供应）时间水源侧用户侧耗电井水温度井水水量(m3/h)热水温度热水水量(m3/h)压机输入功率(

5、kW)水泵输入功率(kW)总输入功率(kW)供水(℃)回水(℃)供水(℃)回水(℃)15:2011.57.82.56544.237.61.9704.80.245.0415:3011.47.52.57944.537.91.9764.80.245.0415:4011.37.52.56044.437.71.9764.80.245.0415;5011.37.52.56544.337.61.9764.80.245.0416:0011.27.52.56544.237.61.9764.80.245.0416:1011.57.62.56744.237.

6、61.9754.80.245.04平均值11.47.62.56744.337.71.9754.80.245.04制热量(kW)15.16COP3.0备注1.室外温度：0.7℃2.一层室内平均温度：21.5℃，二层室内平均温度：22.5℃3.检测时间段内，生活热水出水温度为50℃，提供的生活热水水量为80kg3.3冬季运行能耗　　为了更全面了解带热水供应热泵机组的运行情况和运行费用，对应用此类热泵机组的某小区进行了跟踪检测，测试结果见表3。表3冬季运行费用检测数据（带热水供应）单元号用电量运行费用备注总用电量(k2用电量(k2·季)总费用

7、(元/季)每m2费用(元/m2·季)9-1507631.721994.8712.5　9-2651840.742561.5716.0　9-4668541.782627.2016.4　8-1538033.622114.3413.2　8-3682742.672683.0116.8　7-2458228.641800.7311.3　6-1513032.062016.0912.6　6-4919457.463613.2422.6　5-2566735.422227.1313.9　5-3949959.373733.1123.3外教　合计64558—253

8、71.29—　平均6455.844.382537.115.86　注：电价按0.47元/k3/h较合适。　　从冬季运行测试结果表3中可以发现，此类机组整个冬季运行费用相对较低，10个用户的平均费用为15.86