利用水源热泵技术分区集中供冷供热节能示范项目建设重要意义.doc
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1、利用水源热泵技术分区集中供冷供热节能示范项目建设重要意义当今社会,能源危机和环境污染已成为威胁人类生存的头等大事,如何解决这一问题,已成为全人类的课题。在这种背景下,以节能、环保为主要特征的绿色建筑及相应的空调系统应运而生,而水源热泵系统正是满足这些要求的新兴中央空调系统。1.1 水源热泵技术简介水源热泵技术是利用地球表面浅层地热资源(如地下水等吸收的太阳能和地热能而形成的低品位热能),基于热泵原理,通过输入少量的高品位电能,实现低品位热能向高品位热能转移的一种技术。水源热泵中央空调系统是一种既可供热又可供冷的高效节能型系统。它是由用户系统、热泵主机系统、水源系统三部分组成。水源热泵中央空调系
2、统组成示意见图1-1。 热泵主机系统用户系统水源系统图1-1 水源热泵中央空调系统组成示意用户系统(室内空气处理末端等):由用户侧水管系统,循环水泵,水过滤器,静电水处理仪,各种末端空气处理设备,膨胀定压设备及相关阀门配件组成。热泵主机系统:由压缩机,蒸发器,冷凝器,膨胀阀,各种制冷管道配件和电器控制系统等组成。水源系统:由水源取水装置,取水泵,水处理设备,输水管网和阀门配件等组成。水源热泵中央空调系统可以实现冬季供热、夏季供冷多功能工况。(1)在冬季,为用户供热时,水源中央空调系统从水源中提取低品位热能,通过电能驱动的水源中央空调主机“泵”送到高温热源,以满足用户供热需求。(1)在夏季,水源
3、中央空调将用户室内的余热,通过水源中央空调主机转移到水源中,以满足用户制冷需求。水源热泵中央空调系统冬夏运行工况示意见图1-1(a)、1-1 (b)。图1-1(a) 冬季供热工况原理图图1-1(b) 夏季制冷工况原理图1.1 水源热泵系统的特点(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。地表浅层(土壤和水体)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(地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量),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的相对的均衡。这
4、种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,使得水源热泵利用的地能成为清洁的可再生能源的一种形式。(1)属高效、节能、经济的技术。浅层地下水温一年四季相对稳定,冬季水体温度远高于室外环境空气温度,夏季水体温度远低于室外环境空气温度,浅层地下水是很好的热泵热源和空调冷源,这种温度特性使得水源热泵比传统空调系统运行效率要高40,因此要节能和节省运行费用40左右。(3)环境效益显著。水源热泵污染物排放,与空气源热泵相比,相当于减少30%以上,与电供暖相比,相当于减少70%以上,如果结合其它节能措施节能减排效果会更明显。水源热泵虽然也使用制冷剂,但比常规空调装置减少15的充灌量。水源热泵机组没有燃烧,运行时
5、无污染,可以建造在居民区内,且不用远距离输送热量。(4)运行稳定可靠、高效经济。地下水体温度一年四季相对稳定,受气候变化影响小,其波动范围远小于空气温度的波动,这就使得即使在室外气候环境恶劣的情况下,地下水源热泵系统仍可以保持良好的工作性能,系统运行稳定、可靠、高效、经济,自动化程度高,运行管理简单,维护费用低。机组使用寿命长达15年以上。(5)一机多用、应用范围广。水源热泵系统可以实现冬季供热和夏季供冷两种运行模式,并且四季皆可产生热水。一套系统可以代替原来的锅炉和制冷机两套装置,系统简单,没有冷却塔和其它室外设备。所以,就没有其它冷热源设备集中占地问题,既减少初投资,又节省了建筑面积和地皮
6、,从而产生附加经济效益,并且改善了环境形象,保持建筑外部美观。各区域能独立选择制冷或供暖,分区灵活,使用方便。水源热泵系统可广泛应用于住宅、学校、医院、宾馆、商场、办公楼、厂房等各类建筑,特别适合于地下水资源丰富地区。1.3 水源热泵应用国内外现状国外应用现状。水源热泵是一种效果显著的节能技术,它的应用发展速度很快。目前,水源热泵理论与技术均已高度发达,并且在美、法、德、日等国家得以广泛使用。如美国,截止1998年,水源热泵系统已占空调总保有量的19%,其中新建筑中占30%。到1001年,每年安装的水源热泵系统已达到14万台,其中,地下水源热泵占15%。每年减少温室气体排放一百万吨(相当于减少
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