论水源热泵地节能性与发展前景

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1、论水源热泵的节能性与发展前景班级：建筑环境与能源应用工程131班姓名：邵健飞学号：2013114114摘要：进入21世纪以来，我国乃至世界能源形势越来越严峻，环境污染问题也日益突出，能源与环境问题是当今世界面临的两大问题。如今，可持续发展和环保节能是全球发展的趋势，世界各国均将目光投向了可再生能源。现阶段，发展可再生能源已经成为我国可持续发展战略中不可缺少的重要组成部分。水源热泵技术是一种有效利用可再生能源和低品位热能的技术。近年来，在能源与环境问题的推动下，热水源泵技术得到了快速的发展和应用。我国拥有丰富的地表水资源，以地表水作为低位热源的水源热泵系统在我国有着极其广阔的发展和应用前景

2、。本文主要介绍了水源热泵的工作原理、特点、适用场合、节能性能，国内外的现状、发展、研究和应用情况。关键词：水源热泵；特点；节能性；现状；发展前景1.水源热泵的原理根据热力学第二定律。把高品位能量作为低品位能量使用是不等位的交换。需要消耗一次能源。热泵是利用那些因温度太低而不可能被别的设备加以利用的热量的唯一系统。可用无价值的环境大气及土壤中的太阳潜能、工业废热等去替代商品能源。是一种从低温热源吸取热量，使其在较高温度下，作为可以利用的有用能源的装置。热泵技术正是开发和强化高质能源利用率的重要手段，是我们获取可再生能源，维护生态平衡环境的有效手段之一。水源热泵，它是将蕴藏于江、河、湖泊、深

3、井水、地表水中的大量不可直接利用的低品位热能提出，变成可直接利用的高品位热能的装置。水源热泵供热空调系统主要由两部分组成。即室内的水制冷、制热系统，室外的冷热源换热系统。室外的冷热源系统可根据所设计的建筑物的室外条件来选择室外地表水，深井水或河流，湖泊及工业余热废热等方式。水源热泵是一种利用地球表面或浅层水源(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)的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。水源热泵技术利用热泵机组实现低温位热能向高温位转移，将水体和地层蓄能分别在冬、夏季作为供暖的热源和空调的冷源，即在冬季，把水体和地层中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖；

4、夏季，把室内的热量取出来，释放到水体和地层中去。原理简图如下：地球表面浅层水源(如深度在1000米以内的地下水、地表的河流、湖泊和海洋)吸收了太阳进入地球的辐射能量，这些水源的温度一般都十分稳定。水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中，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量，而冬季，则从水源中提取能量，由热泵原理通过空气或水作为制冷剂提升温度后送到建筑物中。通常水源热泵水泵消耗IkW的能量，用户可以得到4kw以上的热量或冷量。水源热泵根据对水源的利用方式的不同，可以分为闭式系统和开式系统两种。闭式系统是指在水侧为一组闭式循环的换热盘管，该组盘管一般水平或垂直埋于湖水或

5、海水中，通过与湖水或海水换热来实现能量转移(该组盘管直接埋于土壤中的系统称为土壤源热泵，也是地源热泵的一种)，目前在北京地区，多数在用闭式系统，其优点是不对地下水源产生污染或其他改变；开式系统是指从地下或地表中抽水后经过换热器直接排放的系统。水源热泵无论是在制热还是制冷过程中均以水为热源和冷却介质，即用切换工质回路来实现制热和制冷的运行。然而，更为方便的是由水回路中的三通阀来完成。虽然在水源热泵系统图中表示了水源直接进入蒸发器(制冷时为冷凝器)，在某些场合，为避免污染封闭的冷水系统(通常是处理过的)，需间接地用一个换热器来供水；另一种方法是利用封闭回路的冷凝器水系统。水作为热泵制热、制冷

6、过程的介质，满足以下两个条件即可利用：一是水的温度在7℃～30℃之问，二是水量要充足。水源水可以是各种工业用废水、生活用水、海水、江、河水等，甚至是各种工业余热。提取水中的热(冷)量比较简单易行的方式是打井，利用井泵提取地下水作为循环介质。冬季时，以地下水为“热源”，源源不断的将7℃以上的地下水通过热泵机组的蒸发器提出大约4℃以上的热量，使其降至3℃再注回地下，水在地下渗流过程中又吸收地下热量，温度又升至7℃以上，然后又被提升上来，如此不断循环，机组吸收的热量再被机组的冷凝器释放出来，用以加热供暖的水系统，使供水温度可达55℃以上，此温度成为空调供暖(国家标准45℃)和地板热供暖(国家标

7、准40℃)的最佳温度；夏季时，利用地下水(水温低于14℃)做冷却水，而常规制冷设备是利用冷却塔循环冷却，水温一般都在30℃～40℃，夏季的地下水只有14℃～18℃，要比循环冷却水温度低于16℃～22℃，从而提高了机组的工作效率，达到了节能、降耗的作用。过渡季节，应用中央空调可以考虑将地下水抽取上来直接作为冷媒输入系统，不需要机组开机运行，可以节省大量的能源。2.水源热泵的特点水源热泵技术是一种介于中央空调和分散空调之间的优化空调能源