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水源热泵技术的概念及工作原理

  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),或者是利用人工再生水源(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。同一系统可实现三大功能:冬季供暖、夏季制冷和提供日常生活热水。通常水源热泵机组消耗1kw的能量,用户可以得到3~5kw以上的热量或冷量。

 

  与锅炉(电、燃料)供热系统相比,水源热泵具有明显的优势。锅炉供热只能将90~98%的电能或70~90%的燃料内能转化为热量,供用户使用,因此水源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量,由于水源热泵的热源温度全年稳定在10~25℃,其制冷、制热系数可达3.5~4.4,其运行费用为普通中央空调的50~60%。

 

水源热泵的特点

 

  由于水源热泵技术利用地表水或地下水作为空调机组的冷热源,所以其具有以下优点:

①属可再生能源利用技术

  水源热泵是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。其中可以利用的水体,包括地下水或河流和湖泊以及海洋等。地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳辐射能量,比人类每年利用能量的500倍还多,而且是一个巨大的动态能量平衡系统,地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散地相对均衡。这使得利用存储于其中得近乎无限得太阳能或地能成为可能。

②节能效果突出

  水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12~22℃,而夏季水体为18~35℃,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,机组效率提高。据美国环保署EPA估计,设计安装良好的水源热泵,平均来说可以节约用户30~40%的供热制冷空调的运行费用。

 

 

③运行稳定可靠

  水体的温度一年四季相对稳定,是很好的热泵热源和空调冷源,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。而且其自动控制程度高,使用寿命可达到15年以上。

④环保效果显著

  系统运行过程中,无燃烧,无渗漏,无任何固态、液态或气态污染物排放,也不排放造成温室效应的二氧化碳(CO:)等,是“绿色”供暖(冷)的环境系统工程。水源热泵的污染物排放与空气源热泵相比,相当于减少40%以上:与电供暖相比,相当于减少70%以上。如果结合其它的节能措施,节能减排会更明显。虽然也采用制冷剂,但比常规空调装置减少25%的充灌量,属自含式系统——该装置能在工厂车间内事先整装密封好,因此,制冷剂泄漏几率大为降低。

⑤“三联供”提高生活品质

  水源热泵系统可供暖、空调,还可以供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调两套装置或系统。特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物,水源热泵有着明显的优点,不仅节省了大量能源,而且用一套设备可以同时满足供冷和供热的要求,减少设备的初投资。水源热泵可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑,小型的水源热泵更适合于别墅住宅的供暖、空调。