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水源熱泵機組的選擇:機組容量的選擇
根據(jù)空調(diào)房間的總冷負荷和實際情況,查看水源熱泵機組樣本上的特性曲線或性能表(不同進風(fēng)濕球溫度和不同進水溫度下的供冷量),使冷量和出風(fēng)溫度能達到工程設(shè)計的要求來確定機組的型號。
下面介紹機組容量的選擇步驟。
1、確定水源熱泵機組的運行參數(shù)。即機組進風(fēng)干、濕球溫度,環(huán)路水溫一般在13~32℃之間,冬季進水溫度一般控制在13~20℃之間;夏季供水溫度一般可按當(dāng)?shù)叵募究諝庹{(diào)節(jié)室外計算濕球溫度加3~4℃考慮。
2、確定機組空氣處理過程。
3、選擇適宜的水源熱泵機組形式與品種。選定機組后,根據(jù)機組送風(fēng)足以消除室內(nèi)的全熱負荷的原則來估計機組的風(fēng)量范圍。
4、根據(jù)水源熱泵機組的實際運行狀況和工廠提供的水源熱泵機組的特征曲線,確定水源熱泵機組的制冷量、制熱量、排熱量、吸收熱量、輸入功率等性能參數(shù)。將修正后的總制冷量及顯制冷量與計算的總制冷量和顯制冷量相比較,其差值小于10%左右,則認定所選熱泵機組是合適的。
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1、水源熱泵的工作原理
水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)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(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。水體分別作為冬季熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源,即在夏季將建筑物中的熱量“取”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(nèi)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。
2、水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點
(1)環(huán)保、能源可再生。水源熱泵利用的是地球水資源中所儲藏的太陽能和熱能,將這些貯藏的熱能作為冷熱源,提供給水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。水源熱泵可利用的地球水資源包括地下水和一些江河湖泊,這些水資源吸收太陽輻射的能量,將半數(shù)的太陽輻射的能量貯藏在水資源中,提供了*的熱能,所以水源熱泵成為一種比較環(huán)保而且可以再生能源的技術(shù)。
(2)機組效率高,經(jīng)濟。水源熱泵機組里面的系統(tǒng)水在冬天的溫度一般是12到22攝氏度,比外界環(huán)境下的水資源的溫度要高一點,所以在冬天制熱的過程中,就能消耗比較少的熱能將系統(tǒng)循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高。而在夏天系統(tǒng)水的溫度一般在18到35攝氏度,比外界環(huán)境下的水資源的溫度低,所以也是可以消耗少量的能量將系統(tǒng)水制冷。
(3)節(jié)約電力、減少污染的排放。水源熱泵機組運行無任何污染,無燃燒、無排煙,不產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣和煙塵,不會產(chǎn)生城市熱島效應(yīng)。
(4)維護方便。水體的溫度一年四季相對穩(wěn)定,其波動的范圍遠遠小于空氣的變動,使得熱泵機組運行更可靠、穩(wěn)定,也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟性;采用全電腦控制,自動程度高。由于系統(tǒng)簡單、機組部件少,運行穩(wěn)定,因此維護費用低,使用壽命長。
3、水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的缺點
(1)水資源利用的成本高低不確定。現(xiàn)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(qū)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(tǒng)的成本一般比較高。但是開式系統(tǒng)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu),根據(jù)這個結(jié)構(gòu)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(dǎo)致水源枯竭的現(xiàn)象。
(3)投資經(jīng)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(qū),根據(jù)不同條件的需求,水源熱泵的投資經(jīng)濟也會有所不同。
4、水源熱泵空調(diào)的安裝注意事項
(1)機房;為了便于操作和檢修,機組的主操作面應(yīng)留有1-1.5米的空間,其余面至少能讓人通行。機組附近應(yīng)具備有足夠排放能力的排水設(shè)施。由于機組運行時向四周散發(fā)熱量,使機房工作環(huán)境溫度升高,故機房應(yīng)配備排風(fēng)設(shè)備。為了不使機組運行時噪音外傳影響周圍環(huán)境,機房應(yīng)做隔音處理。機房和水泵房不設(shè)在同一房間。
(2)機組搬運;機組到達安裝現(xiàn)場后,如機組暫不安裝到位,臨時存放的場所應(yīng)能防風(fēng)、防雨雪。在吊裝就位過程中,須小心操作,以防傷及設(shè)備。在起吊繩索與機組接觸的地方,要放置墊塊;對重量較大的機組,機器頂部之上吊索之間要加支撐桿,已減輕吊索對機組的壓力。搬運時,宜采用叉車或吊車;吊裝中,吊索與機組應(yīng)連接牢固,機組應(yīng)盡量維持垂直狀態(tài)。同時確保吊索不與側(cè)面換熱器、電控箱有直接接觸。機組安裝基礎(chǔ)及固定;機組應(yīng)安裝在堅實、牢固且表面平整的混凝土基礎(chǔ)或金屬鋼架上,安裝平臺強度必須足以承受機組重量?;炷粱A(chǔ)表面一般以水泥做平整修飾并需進行防水處理,基礎(chǔ)臺周圍應(yīng)設(shè)置排水溝槽,排水溝坡度應(yīng)大于0.5%,且坡向排水口。為使設(shè)備能寧靜運轉(zhuǎn),避免因振動和噪音的傳遞而影響機組所在的樓層,機組底座與基礎(chǔ)應(yīng)以減震器隔離,且機組安裝時需注意水平,主機外殼必須接地。
(3)水系統(tǒng)及水管的配接;安裝前要進行圖紙會審和技術(shù)交底,并嚴格按照設(shè)計要求選購材料進行施工。空調(diào)水系統(tǒng)管路安裝、保溫應(yīng)由專業(yè)人員設(shè)計指導(dǎo),并執(zhí)行安裝規(guī)范的相應(yīng)規(guī)定。水泵與系統(tǒng)水管、機組于系統(tǒng)水管連接應(yīng)采用防震軟接頭連接,同時管道和水泵要自設(shè)支架,以防機組受力。機組外部水系統(tǒng)必須安裝過濾器、水處理器、止逆閥、排水閥、膨脹水箱等。在機組和水泵的入口管線上須安裝60目的等管徑水過濾器。必須要進行系統(tǒng)水壓試驗。水壓試驗合格后,進行水系統(tǒng)沖洗和排污;啟動水泵,沖洗進機組前的所有管路及進入末端設(shè)備的管路,如果雜物太多,可打開進機組前的排污閥,反復(fù)間斷性排污,確認管道內(nèi)無雜質(zhì)后,停泵并清洗所有過濾器。
(4)系統(tǒng)保溫;在完成以上工作后,zui后進行冷凍水系統(tǒng)保溫,保溫層應(yīng)粘貼規(guī)整、牢固、外形美觀無破損。
一、淺層地?zé)崮茉?/span>
在太陽的輻射照耀下,地球成為太陽能的巨型“存貯器”,在地殼淺層的水體和巖土體中貯存了大量清潔的可再生能源,稱為淺層地?zé)崮?,簡稱地源。
二、熱泵技術(shù)
是近代科學(xué)發(fā)明的一種節(jié)能技術(shù)。向熱泵機組輸入一定電能驅(qū)動壓縮機作功,使機組中的工質(zhì)(如R22、R134a)反復(fù)發(fā)生蒸發(fā)吸熱和冷凝放熱的物理相變過程,就能實現(xiàn)空間上的熱量交換和傳遞轉(zhuǎn)移。
三、地源熱泵*空調(diào)系統(tǒng)
地表水源熱泵系統(tǒng),主要由井水抽灌系統(tǒng)、熱泵機組、末端空調(diào)設(shè)備三部分組成。華北地區(qū)地下20米至100米淺層地表水常年基本上保持在15℃左右。抽水設(shè)備先將淺層地表水抽出,通過水源熱泵機組提取能量后回灌至地表,為末端空調(diào)設(shè)備提供冷、熱量。
是以巖土體、地下水或地表水為低溫?zé)嵩矗伤礋岜脵C組、地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱空調(diào)系統(tǒng)。其工作原理是:冬季,熱泵機組從地源(淺層水體或巖土體)中吸收熱量,向建筑物供暖;夏季,熱泵機組從室內(nèi)吸收熱量并轉(zhuǎn)移釋放到地源中,實現(xiàn)建筑物空調(diào)制冷。根據(jù)地?zé)峤粨Q系統(tǒng)形式的不同,地源熱泵系統(tǒng)分為地下水地源熱泵系統(tǒng)和地表水地源熱泵系統(tǒng)和地埋管地源熱泵系統(tǒng)。
應(yīng)用條件
一、地下水地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用條件:
1、建筑項目附近地下水資源豐富,并便于實施供回水工程。
2、地方政策允許利用地下水。
3、地下水溫適度,水質(zhì)適宜,供水穩(wěn)定,回灌順暢。
二、地表水地源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用條件:
1、建筑項目附近有豐富的地表水(例如:江水、河水、湖水、海水、水庫水、污水、中水、地?zé)嵛菜?、工業(yè)廢水等等)。
2、水量充足,水溫適度,水質(zhì)經(jīng)簡單處理能達到使用要求。
三、土壤源熱泵系統(tǒng)(地埋管)應(yīng)用條件:
1、建筑物附近缺乏水資源或因各種因素限制,無法利用水資源。
2、建筑物附近有足夠場地敷設(shè)“地埋管”(例如:辦公樓前后場地、別墅花園,學(xué)校運動場等等)。
設(shè)計理念
“在滿足人們冷熱基本需求的前提下,大限度地實現(xiàn)環(huán)境保護和能源節(jié)約,同時創(chuàng)造優(yōu)良的室內(nèi)空氣品質(zhì)”這是昆山可成可立機電工程對空調(diào)產(chǎn)品的詮釋。
“環(huán)保、節(jié)能、節(jié)水、滿足用戶需要”是研發(fā)設(shè)計的主題理念。
一、環(huán)保
水源熱泵利用地表土壤和水體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源,無燃燒,無排煙,無廢棄物,無污染,是一種清潔環(huán)保的利用可再生資源的一種技術(shù)。
二、節(jié)能
設(shè)計*,能效高,制熱時在4.0以上,制冷時在5.0以上,高可達7.1。
三、節(jié)水
換熱器采用“大溫差,小流量”設(shè)計思路進行設(shè)計,機組用水量比傳統(tǒng)設(shè)計節(jié)省40%。
四、節(jié)資
通過一套系統(tǒng)來實現(xiàn)供冷和供熱需求,一次性投資只是傳統(tǒng)制冷制熱投資的1/2-2/3;運行費用只有傳統(tǒng)方式的1/2-2/3。
五、可靠
采用分系統(tǒng)*獨立的模塊化設(shè)計,部件數(shù)量少,品質(zhì)精良,設(shè)置多種安全保護功能。充分考慮多系統(tǒng)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一控制,可實現(xiàn)計算機遠程操作,使機組更具人性化和智能化。
冰蓄冷系統(tǒng)*空調(diào)系統(tǒng)原理:
冰蓄冷系統(tǒng),是在電力負荷較低的用電低谷期,利用優(yōu)惠電價,采用電制冷空調(diào)主機制冰,并冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)貯存在蓄冰設(shè)備中;在電力負荷較高的白天,避開高峰電價,停止或間歇運行電制冷空調(diào)主機,把蓄冰設(shè)備儲存的冷量釋放出來,以滿足建筑物空調(diào)負荷的需要。
系統(tǒng)背景
為了均衡用電,削峰填谷,世界各國都全面實行了峰谷電價政策,我國政府和電力部門在建設(shè)節(jié)約型社會思想的指導(dǎo)下,大力推廣需求側(cè)管理(DSM),以緩解電力建設(shè)和新增用電矛盾。各地區(qū)也出臺了促進蓄冰空調(diào)發(fā)展的相關(guān)政策,推動了蓄冷空調(diào)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。特別是逐步拉大峰谷電價差,多數(shù)地區(qū)峰谷電價差已達三倍以上。隨著各地峰谷電價實施范圍的進一步擴大和峰谷電價比的加大,為電力蓄能技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了更為有利的條件
制冷原理
液體汽化制冷是利用液體汽化時的吸熱、冷凝時的放熱效應(yīng)來實現(xiàn)制冷的。液體汽化形成蒸汽。當(dāng)液體(制冷工質(zhì))處在密閉的容器中時,此容器中除了液體及液體本身所產(chǎn)生的蒸汽外,不存在其他任何氣體,液體和蒸汽將在某一壓力下達到平衡,此時的汽體稱為飽和蒸汽,壓力稱為飽和壓力,溫度稱為飽和溫度。平衡時液體不再汽化,這時如果將一部分蒸汽從容器中抽走,液體必然要繼續(xù)汽化產(chǎn)生一部分蒸汽來維持這一平衡。液體汽化時要吸收熱量,此熱量稱為汽化潛熱。汽化潛熱來自被冷卻對象,使被冷卻對象變冷。為了使這一過程連續(xù)進行,就必須從容器中不斷地抽走蒸汽,并使其凝結(jié)成液體后再回到容器中去。從容器中抽出的蒸汽如直接冷凝成液體,則所需冷卻介質(zhì)的溫度比液體的蒸發(fā)溫度還要低,我們希望蒸汽的冷凝是在常溫下進行,因此需要將蒸汽的壓力提高到常溫下的飽和壓力。
制冷工質(zhì)將在低溫、低壓下蒸發(fā),產(chǎn)生冷效應(yīng);并在常溫、高壓下冷凝,向周圍環(huán)境或冷卻介質(zhì)放出熱量。蒸汽在常溫、高壓下冷凝后變?yōu)楦邏阂后w,還需要將其壓力降低到蒸發(fā)壓力后才能進入容器。
液體汽化制冷循環(huán)是由工質(zhì)汽化、蒸汽升壓、高壓蒸汽冷凝、高壓液體降壓四個過程組成
水源熱泵是利用地球水所儲藏的太陽能資源作為冷、熱源,進行轉(zhuǎn)換的空調(diào)技術(shù)
原理:地球表面淺層水源(一般在1000 米以內(nèi)),如地下水、地表的河流、湖泊和海洋,吸收了太陽進入地球的相當(dāng)?shù)妮椛淠芰浚⑶宜吹臏囟纫话愣际址€(wěn)定。水源熱泵技術(shù)的工作原理就是:通過輸入少量高品位能源(如電能),實現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。水體分別作為冬季熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源,即在夏季將建筑物中的熱量“取”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(nèi)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
優(yōu)點:水源熱泵與常規(guī)空調(diào)技術(shù)相比,有以下優(yōu)點:
水源熱泵高效節(jié)能
水源熱泵是目前空調(diào)系統(tǒng)中能效比(COP值)zui高的制冷、制熱方式,理論計算可達到7,實際運行為4~6。
水源熱泵機組可利用的水體溫度冬季為12~22℃,水體溫度比環(huán)境空氣溫度高,所以熱泵循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高,能效比也提高。而夏季水體溫度為18~35℃,水體溫度比環(huán)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(fēng)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4.3~5.0kW.h的熱量或5.4~6.2kW.h的冷量。與空氣源熱泵相比,其運行效率要高出20~60%,運行費用僅為普通*空調(diào)的40~60%。
水源熱泵可再生能源
水源熱泵是利用了地球水體所儲藏的太陽能資源作為熱源,利用地球水體自然散熱后的低溫水作為冷源,進行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。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(tài)能量平衡系統(tǒng),地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發(fā)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(shù)。
水源熱泵節(jié)水省地
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(shè)施,機房面積大大小于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng),節(jié)省建筑空間,也有利于建筑的美觀。
一、供熱出水溫度高
在標(biāo)準(zhǔn)工況下,通用型水源熱泵機組可以保證出水溫度在48℃以上,環(huán)保高溫型水源熱泵機組出水溫度可在60℃以上。高出水溫度,可以減小室內(nèi)側(cè)設(shè)備的選型容量,并保證室內(nèi)的溫暖舒適性。
二、進出水溫差大,節(jié)約水資源
在機組工況時,水源側(cè)在冬季的進出水溫差為8℃,而夏季的進出水溫差為11℃。區(qū)別于傳統(tǒng)的5℃溫差設(shè)計,機組用水量可以節(jié)省40%,降低運行費用。
三、*水平的滿液式技術(shù)
高效滿液型水源熱泵機組采用滿液式蒸發(fā)器,機組換熱效率高。設(shè)計*的回油系統(tǒng)及制冷劑流量精密控制系統(tǒng),大大提高了機組能效,節(jié)能效果比國家標(biāo)準(zhǔn)高30%。
四、系統(tǒng)優(yōu)化簡潔,部件精良可靠
通過對系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計和獨立模塊組合,使機組系統(tǒng)運行簡便可靠。制冷系統(tǒng)控制元件及電氣元件均采用部件,保證機組在寬廣的使用工況范圍內(nèi)*高效可靠地工作。運動部件少,故障率低,維護成本低。
五、機組型號齊全,適用范圍廣
機組型號齊全,單機容量從150KW-3800KW,可廣泛利用各類水資源,如:地下水、江水、河水、湖水、海水、水庫水、污水、中水、地?zé)嵛菜?、工業(yè)廢水等等。
六、智能化數(shù)字控制
采用大屏幕液晶顯示器、工業(yè)級智能化控制器和*的計算機控制系統(tǒng),具有全數(shù)字化漢顯功能,工作流程采用可視化控制面板,令操作者對機組運行情況一目了然。并可與外部設(shè)備、遠程用戶和控制室通過標(biāo)準(zhǔn)接口相連,實現(xiàn)自動開關(guān)機,報警、提示、記錄、檢索、故障診斷等多重維護管理控制功能。
七、多重自動保護功能
機組具有壓縮機排氣超溫、電機超溫、冷水防凍溫度保護;過電流、缺相、逆相、過載電氣保護;冷媒系統(tǒng)高低壓、油位、油壓差、斷水異常狀態(tài)保護等多重保護功能。
八、節(jié)能效率顯著
蒸發(fā)器、冷凝器均采用內(nèi)外強化傳熱的換熱管,換熱效率更高。*的工藝設(shè)計,使能量損耗降到。
九、操作簡便、運行平穩(wěn)
機組采用智能自動控制,操作非常簡便;并且采用了高效的防護消聲措施,運行平穩(wěn)。