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能量搬運工—宏星水源熱泵
2017-02-20  來源:恒星    發布者:小A

017年2月,由國家發改委、國土資源部及國家能源局共同編制的《地熱能開發利用“十三五”規劃》(以下簡稱《規劃》)發布。這是中國出臺的第一份地熱發展五年規劃。《規劃》明確,“十三五”時期(2016年-2020年),我國將新增地熱能供暖(制冷)面積11億平方米,其中:新增淺層地熱能供暖(制冷)面積7億平方米,新增水熱型地熱供暖面積4億平方米。到2020年,地熱供暖(制冷)面積累計達到16億平方米。地熱能開發利用規劃印發,將催生千億級市場蛋糕。因此,將為利用地熱能(土壤、地下水)為主要能源,電能為輔助能源進行供熱制冷的水源熱泵機組的發展提供機會。

宏星水源熱泵-做最好的能量搬運工


1水源熱泵的工作原理


水源熱泵空調系統是將具有一定溫度的水源,通過通過輸入少量高品位能源(如電能),實現低溫位熱能向高溫位轉移。水體分別作為冬季熱泵供暖的熱源和夏季空調的冷源,即在夏季將建筑物中的熱量出來,釋放到水體中去,由于水源溫度低,所以可以高效地帶走熱量,以達到夏季給建筑物室內制冷的目的;而冬季,則是通過水源熱泵機組,從水源中提取熱能,送到建筑物中采暖。也可以說水源熱泵是利用地下水或地下土壤常年溫度保持恒定的特點,進行能量轉換的制冷供暖空調系統。


2水源熱泵的優點


(1)高效節能

水源熱泵機組可利用的水體溫度冬季為1222℃,水體溫度比環境空氣溫度高,所以熱泵循環的蒸發溫度提高,能效比也提高。而夏季水體溫度為1835℃,水體溫度比環境空氣溫度低,所以制冷的冷凝溫度降低,使得冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式,從而提高機組運行效率。水源熱泵消耗1kW·h的電量,用戶可以得到4.35.0kW·h的熱量或5.46.2kW·h的冷量。與空氣源熱泵相比,其運行效率要高出2060%,運行費用僅為普通中央空調的4060%


(2)運行效率高

    對于普通中央空調系統,不管是采用風冷熱泵機組還是采用冷卻塔的冷水機組,無一例外的要受外界天氣條件的限制,即空調區越需要供冷或供熱時,主機的供冷量或供熱量就越不足,即運行效率下降,這在夏熱冬冷地區的使用就受到了影響。而水源熱泵機組與外界的換熱是通過大地,而大地的溫度很穩定,不受外界空氣的變化而影響運行效率,因此,水源熱泵的運行效率是最高的。


(3屬可再生能源利用技術

  水源熱泵是利用了地球水體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源,進行能量轉換的供暖空調系統。其中可以利用的水體,包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。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的接受太陽輻射能量),而且是一個巨大的動態能量平衡系統,地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發散的相對的均衡。這使得利用儲存于其中的近乎無限的太陽能或地能成為可能。所以說,水源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術。


(4)節水省電

  以地表水為冷熱源,向其放出熱量或吸收熱量,不消耗水資源,不會對其造成污染。省去了鍋爐房及附屬煤場、儲油房、冷卻塔等設施,機房面積大大小于常規空調系統,節省建筑空間,也有利于建筑的美觀。


(5)環保效益顯著

  水源熱泵機組供熱時省去了燃煤、燃氣、然油等鍋爐房系統,無燃燒過程,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,水源熱泵機組運行無任何污染,無燃燒、無排煙,不產生廢渣、廢水、廢氣和煙塵,不會產生城市熱島效應,對環境非常友好,是理想的綠色環保產品。


(6)一機多用,應用范圍廣

  水源熱泵系統可供暖、空調,還可供生活熱水,一機多用,一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統。特別是對于同時有供熱和供冷要求的建筑物,水源熱泵有著明顯的優點。不僅節省了大量能源,而且用一套設備可以同時滿足供熱和供冷的要求,減少了設備的初投資。其總投資額僅為傳統空調系統的60%,并且安裝容易,安裝工作量比傳統空調系統少,安裝工期短,更改安裝也容易。水源熱泵可應用于賓館、商場、辦公樓、學校等建筑,小型的水源熱泵更適合于別墅、住宅小區的采暖、供冷。


(7)運行穩定可靠,維護方便

水體的溫度一年四季相對穩定,其波動的范圍遠遠小于空氣的變動,水體溫度較恒定的特性,使得熱泵機組運行更可靠、穩定,也保證了系統的高效性和經濟性。采用全電腦控制,自動程度高。由于系統簡單、機組部件少,運行穩定,因此維護費用低,使用壽命長。

宏星水源熱泵機組

3水源熱泵空調系統的缺點


(1)水資源利用的成本高低不確定

現在地球上的水資源雖然比較多,但是可利用的水資源卻很少。不同地區的水資源利用的難度不同、成本不同。目前,在水源熱泵的使用方式中,閉式系統的成本一般比較高。但是開式系統對于水資源的要求又比較高,需要滿足一定的溫度、水量和清潔度。


(2)水層的地理結構的限制

對于地下水的使用,必須要考慮到地下水的水層的結構,根據這個結構找到一個合適的方法打開水層找到水源,而且還有保證會有水的回灌,不會導致水源枯竭的現象。


(3)投資經濟的不同

由于受到不同國家能源政策和燃料的價格,水源的基本條件是不會相同的。在不同的地區,根據不同條件的需求,水源熱泵的投資經濟也會有所不同。

 

  類型項目

水源熱泵

冷水主機+冷卻塔+鍋爐

家用中央空調

普通家用空調

節能

運行費用低、節能

夏季較節能,但冬季用燃油鍋爐產生熱水,其能效比低,運行費用高

能效比低,運行費用高

運行費用高,耗能

環保性

有專用空調機房,噪聲小

夏季冷卻塔設置在室外,有水飛濺,冷卻塔積水容易產生軍團病菌。冬季熱水鍋爐有燃油尾氣污染大氣

室外機有噪聲

有熱污染

室外機有噪聲

有熱污染

運行效果

穩定,不受大氣溫度影響

夏季高溫高濕,冷卻塔制冷量下降,影響制冷效果。冬季熱水供暖,不受大氣溫度影響。

夏季高溫高濕,制冷效果下降;冬季室外溫度低,需停機除霜,制熱效果差。

夏季高溫高濕,制冷效果下降;冬季室外溫度低,需停機除霜,制熱效果差。

安全性

穩定可靠

燃油鍋爐設有儲油罐,

有一定危險

穩定可靠

穩定可靠

舒適性

全中央空調,夏天可提供免費衛生熱水

全中央中央空調,

夏天可提供衛生熱水

全中央空調


調節

房間溫度可自行調節,空調主機可在25%~100%無級調節

房間溫度可自行調節,空調主機可在25%~100%有級調節

房間溫度可自行調節,空調主機可在25%~100%有級調節

房間溫度可自行調節,但調節性差

對房間裝修及外觀影響

風機盤管可結合房間裝修整體布置

無室外掛機對小區環境無影響

風機盤管可結合房間裝修整體布置

室外有冷卻塔對小區環境有一定影響

風機盤管可結合房間裝修整體布置

室外有風冷熱泵對小區環境有一定影響

室內壁掛機和柜機占地并影響裝修整體效果

家用空調室外機放置在外墻對小區環境有影響

維修、操作

操作簡單,基本無維修

操作較簡單,冷卻塔需要更換填料,熱水管道容易結垢,需清洗

操作簡單,基本無維修。冬季熱泵用輔助電加熱易損壞,需每年更換

操作簡單,基本無維修

使用壽命

20年以上

15年以內

10年以內

10年以內



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