水源热泵的特点介绍和技术分析

1、工艺与设备广东建材2007年第2期水源热泵的特点介绍和技术分析杨宇林进峰（广东省工业设备安装公司）影响水源热泵系统运行效果的重要因素。水源热泵系统对水源系统的要求是：水量充足、水温适度、水质适宜、供水稳定。具体来说，水源的水量应当充足够用，能满足用户制热负荷或制冷负荷的要求；水源的水温适度，适合机组运行工况，根据美国制冷学会ARI320标准，开式系统水源热泵对水温的要求是538C,在水温1022C之间运行时能效比较高。水源热泵在某些住宅小区受到青睐。一些大型居住小区已在实验水源热泵在住宅中的应用。所谓水源热泵，就是用水取代空气作为冷却介质来割冷割热，其系统形式如高静压管道机形式。这种形式的优点

2、是制冷（热）效率较高，制冷（热）稳定，特别是冬季割热消除了其它风冷形式冬季机组难启动的问题。1水源热泵市场2005年，建设部把水源热泵在建筑物中的推广应用作为国家资源节约工作重点之一。相关数据统计显示，2005年水（环）源热泵中央市场规模为5亿元人民币，仅占国内整个商用中央空调市场的2.5%。预计到2010年，水源热泵中央空调市场规模将达到30亿元人民币。3水源热泵的优点水源热泵是利用地下水或者地表水作为能量来源向建筑提供制冷或者制热的机组，由于其节能效果好，没有污染因而近年来受到广泛的重视和发展。与传统的中央空调（热泵）用电、燃油或者天然气作为能量来源不同，水源热泵不需要这些传统的能源，水源

3、热泵利用地下水或者地表水（海水、河水、湖水）作为能量来源，节约了传统的能源。具体一点描述，由于在冬季和夏季，地表水或者地下水的温度相对稳定，与地面的气温有比较大的温差，水源热泵机组就可以将这种能量提取出来，向建筑供热或者供冷。2水源热泵空调系统概述水源热泵是以水为热源的可进行制冷/制热循环的一种热泵型整体式水一空气空调装置。水的质量热容大，传热性能好，传递一定热量所需的水量较少，换热器的尺寸可较小。所以在易于获得大量温度较为稳定的水的地区，水是理想的热源。如地下水以及江河湖海的地表水在一年内温度变化较小，都是可作为热源的水源，而且用水作为热源也不存在蒸发器表面结霜的问题。但是用水作为热源时，水

4、系统比较复杂，又需要消耗水泵的功率，如果水质硬度较大，还会造成换热器表面结垢，使设备的传热性能下降，如果水中含氯离子量大，还会造成设备的腐蚀。水源热泵空调系统包括：利用一个循环水环路作为加热源和排热源的水环路热泵系统；利用地下水的地下水源热泵系统；利用建筑物附近的湖泊、水流或渠道中的地表水的地表水源热泵系统；使用1个闭式的水或盐水环路，包括浸没在地表水（河、湖或池）中的管道的闭式环路地表水热泵系统；将1个闭式的水环路埋入地下，以土壤作为吸热源和排热源的闭式环路土壤热泵系统。水源热泵系统的水量、水温、水质和供水稳定性是3.2能效比高采用水作为散热和散冷介质，故机组的能效比较高，节能高效，节省运行

5、费用成本低3.3工程投资周期短，投资灵活、可随用户的需要，分期投资，初投资成本较低。水管无需保温，减少投资成本，同时可彻底解决传统中央空调冷冻水管路系统滴水问题。灵活3.4机组体积小，安装简易、分体水源热泵机组分为内机、外机两个部分，内机结构近似于暗装直冷式风机盘管。外机主要结构包括压缩机、冷凝器、四通筏等制冷、制热部件，名为外机”，实际上一般安装于室内。将压缩机、冷凝器等与送风盘管分开来，一方面减小了机组尺寸，使内机高度低于250mm,外机高度低于500mm,便于隐藏安装，节省空间，提高安装的灵活程度；可根据装饰需要，全力配合装一110一广东建材2007年第2期潢设计进行安装。另一方面降低了

6、室内的噪音，外机可安装于走廊、洗手间、厨房吊顶、阳台等位置，避免噪声影响室内。组的工作效率。工艺与设备止匕外，水源热泵运行过程中要使用大量水作为冷却介质，在没有天然水源的情况下，城市中多采取双深井回灌的方法，容易造成水源的污染。再者这种系统要设泵房等设施，初投资较高，需专人管理，仅适合大面积采取该系统的社区形式。但在城市水源日趋紧张，提倡环保的今天，这种空调形式在城市中不宜大力推广。3.5分体水源热泵机组的其他优势分体水源热泵机组与其他中央空调形式相比，具有更多的运行灵活性和优势，运行模式灵活，可在过渡季节实现不同空间机组制冷与制热同时进行，节省过渡季节能耗。分体水源热泵机组将空调冷热源分散到

7、各个房间，使空调总运行功率与实际需求的冷量负荷完全匹配，避免了大型集中冷热源中央空调普遍存在的空耗浪费。冷却水输送管路不需要保温，不但降低初始投资，更消除了冷冻水输送过程中的管损”，减少能源浪费。便于与地温、蓄冷等节能手段结合，进一步减少能耗，降低运行费用。可进行智能远程控制。计费方便，方便进行分户独立控制、单独计费，不需要安装昂贵的热计量表。各空调机组独立，维护或检修时不影响其他机组的正常运行。可分期投资购买设备，可以先期只安装冷却水系统，空调机组根据需要在后期购买安装，降低一次性投资压力。冷却水系统简单可靠，维护管理技术要求低，只需一般技术人员进行维护，降低人员管理维护费用。5模块式水源热

8、泵机组的集散控制系统水源热泵机组一般采用模块化型式，一般由210台模块组成，根据系统负荷的变化，通过控制投入运行的模块数量和各模块的上载比例从而控制系统的能力。一般由一台主机作为控制中心，根据出水和回水的温度变化，确定系统所需的模块台数和能量级。由于模块数量的可变性，控制系统一般都采用主从式，每台子机自身具有完整的控制和保护功能，可以独立运行，在自动方式下，由主机统一管理，在主机的协调下完成能量控制。主站的功能主要是进行冬季和夏季运行的转换；自动根据空调机组冷媒水的出口温度来控制模块投插图入运行的数量；并地判断各个模块运行的时间长短并调整优先启停顺序，起到损耗均值控制的目的；最后完成与从站之间

9、的通讯，对所有模块的状态进行监控。从站的功能主要是接收主站命令，控制本模块的运行；将状态回传给主站。主站和从站均使用相对独立的控制系统，任何一台从站模块出现硬件故障而停机时，均不会影响到其它模块和主站的控制流程。主站与从站之间通过COMPOBUS/S协议，使主站与从站之间的数据共享。4水源热泵的缺点根据能量的取源不同，热泵分为水源热泵、空气源热泵和地源热泵三大类。国内应用最广泛的是水源和空气源热泵，地源热泵还处于开发阶段，水源热泵属于资源性应用，只要有足够的水源，水温相对平稳，水源热泵6结束语的技术难度主要体现在工程应用方面。水源热泵的来源随着经济的发展和人民生活水平的提高，公共建筑非常广泛，河湖水、地下水、城市污水、地热尾水和海水和住宅的供热和空调已成为普遍的需求。在2005年之都可以