① 水源热泵工作原理
水源热泵工作原理
地球表面浅层水源(如深度在1000米以内的地下水、地表的河流、湖泊和海洋)吸收了太阳进入地球的辐射能量,这些水源的温度一般都十分稳定。水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中,由于水源温度低,所以可以高效地带走热量,而冬季,则从水源中提取能量,由热泵原理通过空气或水作为制冷剂提升温度后送到建筑物中。通常水源热泵水泵消耗1kW的能量,用户可以得到4kW以上的热量或冷量。水源热泵根据对水源的利用方式的不同,可以分为闭式系统和开式系统两种。闭式系统是指在水侧为一组闭式循环的换热盘管,该组盘管一般水平或垂直埋于湖水或海水中,通过与湖水或海水换热来实现能量转移(该组盘管直接埋于土壤中的系统称为土壤源热泵,也是地源热泵的一种);开式系统是指从地下或地表中抽水后经过换热器直接排放的系统。水源热泵无论是在制热还是制冷过程中均以水为热源和冷却介质,即用切换工质回路来实现制热和制冷的运行。然而,更为方便的是由水回路中的三通阀来完成。虽然在水源热泵系统图中表示了水源直接进入蒸发器(制冷时为冷凝器),在某些场合,为避免污染封闭的冷水系统(通常是处理过的),需间接地用一个换热器来供水;另一种方法是利用封闭回路的冷凝器水系统。水作为热泵制热、制冷过程的介质,满足以下两个条件即可利用-一是水的温度在7℃~30℃之间,二是水量要充足。水源水可以是各种工业用废水、生活用水、海水、江、河水等,甚至是各种工业余热。提取水中的热(冷)量比较简单易行的方式是打井,利用井泵提取地下水作为循环介质。
由于水源热泵技术利用地表水作为空调机组的冷热源,所以其具有以下优点:
环保效益显著水源热泵是利用了地表水作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统,没有燃烧过程,避免了排烟、排污等污染;供冷时省去了冷却水塔,避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗。所以说,水源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。
高效水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12~22℃,水体温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。而夏季水体为18~35℃,水体温度比环境空气温度低,所以制冷的冷凝温度降低,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。
节能水源热泵使用的电能本身为一种清洁的能源,但在发电时,消耗一次能源并导致污染物和二氧化碳温室气体的排放。设计良好的水源热泵机组,与空气源热泵相比,相当于减少30%以上的电力消耗,与电供暖相比,相当于减少70%以上的电力消耗。所以,水源热泵在节能的同时还减少和降低了发电时一次能源消耗过程中产生的污染排放和温室效应。
应用范围广可广泛的应用于宾馆、办公楼、学校、商尝别墅区、住宅小区的集中供热制冷,以及其它商业和工业建筑空调,并可用于游泳池、乳制器加工、啤酒酿造、冷轧锻造、冷库及室内种植和恒温养殖等行业上。
一机多用利用一套设备即可供冷,又可供热,还可提供生活热水。对空调系统来说,一台热泵提供两种热源,可节省一次性投资,其总投资额仅为传统空调系统的60%,并且安装容易,安装工作量比其他空调系统少,安装工期短,更改安装也容易。
② 水源热泵的工作原理是什么
水源热泵的工作原理是夏天的时候把建筑中的能量转化到水源里,冬天的时候从较稳定温度的水源里提取热量,旅烂然后通过水或者空气作为载冷剂将温度升高后送到建筑中。一般水源热泵消耗一千瓦的能量,就能转化到四千瓦以上的热量或者冷量。
水源热泵是利用地球水所储藏的太阳能资源作为冷、热源,进行转换的空调技术。水源热泵主要应用在北方冬季寒冷的地区,而在广阔的南方拆碰漏很少见到身影。主要原因:南方主要以空气源热泵为主,冬天对空调制热的依赖不如北方明显,主要用来洗澡,所以空气源热泵基本能满足需要,并且工程相对简单,造价成本要低。
应用限制:
1、可利用的水源条件限制
水源热泵理论上可以利用一切的水资源,其实在实际工程中,不同的水资源利用的成本差异是相当大的。水源热泵利用方式中,闭式系统一般成本较高。对开式系统,水源要求必须满足一定的温度、水量和清洁度。
2、水层的地理结构的限制
对于从地下抽水回灌的使用,必须考虑到使用地的地质的结构,确保可以在经济条件下打井找到合适的水源,同时还应当考虑当地的地质和土壤的条件,保证用后尾水的回吵瞎灌可以实现。
3、投资的经济性
由于受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响,水源的基本条件的不同。一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同。
③ 水源热泵的工作原理,优点和缺点
地球表面浅层水源(一般在1000 米以内),如地下水、地表的河流、湖泊和海洋,吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量,并且水源的温度一般都十分稳定。水源热泵技术的工作原理就是:通过输入少量高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。水体分别作为冬季热泵供暖的热源和夏季空调的冷源,即在夏季将建筑物中的热量“取”出来,释放到水体中去,由于水源温度低,所以可以高效地带走热量,以达到夏季给建筑物室内制冷的目的;而冬季,则是通过水源热泵机组,从水源中“提取”热能,送到建筑物中采暖。
水源热泵与常规空调技术相比,有以下优点:
1、高效节能
水源热泵是目前空调系统中能效比(COP值)最高的制冷、制热方式,理论计算可达到7,实际运行为4~6。 水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12~22℃,水体温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。而夏季水体温度为18~35℃,水体温度比环境空气温度低,所以制冷的冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,从而提高机组运行效率。水源热泵消耗1kW.h的电量,用户可以得到4.3~5.0kW.h的热量或5.4~6.2kW.h的冷量。与空气源热泵相比,其运行效率要高出20~60%,运行费用仅为普通中央空调的40~60%。
2、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、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。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(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。这使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为可能。所以说,水源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。
3、节水省地
以地表水为冷热源,向其放出热量或吸收热量,不消耗水资源,不会对其造成污染;省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施,机房面积大大小于常规空调系统,节省建筑空间,也有利于建筑的美观。
4、环保效益显著
水源热泵机组供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统,无燃烧过程,避免了排烟、排污等污染;供冷时省去了冷却水塔,避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗。所以,水源热泵机组运行无任何污染,无燃烧、无排烟,不产生废渣、废水、废气和烟尘,不会产生城市热岛效应,对环境非常友好,是理想的绿色环保产品。
5、一机多用,应用范围广
水源热泵系统可供暖、空调,还可供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。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热和供冷的要求,减少了设备的初投资。其总投资额仅为传统空调系统的60%,并且安装容易,安装工作量比传统空调系统少,安装工期短,更改安装也容易。 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、住宅小区的采暖、供冷。
6、运行稳定可靠,维护方便
水体的温度一年四季相对稳定,其波动的范围远远小于空气的变动,水体温度较恒定的特性,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;采用全电脑控制,自动程度高。由于系统简单、机组部件少,运行稳定,因此维护费用低,使用寿命长。
7、符合国家政策,获得政策性支持
国家十分重视可再生能源开发利用工作,《中华人民共和国可再生能源法》已于2006年1月1日起实施;同时,在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中,又把大力发展和规模化应用新能源和可再生能源作为能源领域的优先发展主题。从国家立法和发展战略的高度,对可再生能源的发展应用予以强力推动。 根据国家建设部政策规定,凡采用水源热泵空调技术的建筑物,通过向当地建委申报,可获得政府的政策性支持,减免建筑配套费用140~200元/m2。 与锅炉(电、燃料)和空气源热泵的供热系统相比的优势体现在: 与锅炉(电、燃料)和空气源热泵的供热系统相比,水源热泵具明显的优势。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,因此地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较为稳定,一般为10~25℃,其制冷、制热系数可达3.5~4.4,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中央空调的50%~60%。因此,近十几年来,水源热泵空调系统在北美及中、北欧等国家取得了较快的发展,尤其是近五年来,中国的水源热泵市场也日趋活跃,使该项技术得到了相当广泛的应用,成为一种有效的供热和供冷空调技术。
水源热泵的应用限制 象任何事物一样,水源热泵也不是十全十美的,更不是万能的。其应用也会受到制约。 1、可利用的水源条件限制 水源热泵理论上可以利用一切的水资源,其实在实际工程中,不同的水资源利用的成本差异是相当大的。所以在不同的地区是否有合适的水源成为水源热泵应用的一个关键。目前的水源热泵利用方式中,闭式系统一般成本较高。而开式系统,能否寻找到合适的水源就成为使用水源热泵的限制条件。对开式系统,水源要求必须满足一定的温度、水量和清洁度。 2、水层的地理结构的限制 对于从地下抽水回灌的使用,必须考虑到使用地的地质的结构,确保可以在经济条件下打井找到合适的水源,同时还应当考虑当地的地质和土壤的条件,保证用后尾水的回灌可以实现。 3、投资的经济性 由于受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响,水源的基本条件的不同;一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同。虽然总体来说,水源热泵的运行效率较高、费用较低。但与传统的空调制冷取暖方式相比,在不同地区不同需求的条件下,水源热泵的投资经济性会有所不同。
④ 水源热泵的工作原理是什么
水源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地能,包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可汪则返制冷的高效节能空调系统。水源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。
地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源,即在冬季,把地能中的热量“取”出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季,把室内的热量取出来,释放到地能中去。通常水源热泵消耗 1kW的能量,用户可以得到4kW以上的热量或冷量。
(4)间接式污水源热泵工作原理扩展阅读
工作原理:
作为自然现象,热量总是从高温端流向低温端。但如同水泵把水从低处提升到高处那样,人们可以用热泵技术把热量从低温端抽吸到高温端。
所以热泵实质上是一种热量提升装置,它本身消耗一部分能量,把环境介质中储存的能量加以挖掘,提高温位进行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅为供热量的三分之一或更低,这就是热泵节能的关键所在。
水源热泵机组工作原理就是利用地球表面浅层地热能如土壤、地下水或地表水(江、河、海、湖或浅水池)中吸收的太阳能和地热能而形成的低位热能资源。
采用热泵原理,盯返通过少量的高位电能输入,在夏季利用制冷剂蒸发将空调空间中的热量取出,放热给封闭环流中的水,由于水源温度低,所以可以高效地带走热量;而冬季,利用制冷剂蒸发吸收封闭环流中水的热量,通过空气或水作为载冷剂提升温度后在冷凝器中放热给空调空间。
水源热泵供暖空调系统主要分三部分:室外地能换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系统。其中水源热泵机主要有两种形式:水—水式或水—空气式。
三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递,水源热泵与地能之间换困饥热介质为水,与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。
⑤ 水源热泵的工作原理
水源热泵的工作原理如下:
1、在制冷模式的情况下.
在这种情况下的时候,高温高压的制冷剂气体会从压缩机出来进入到冷凝器中,高温高压液体会在制冷剂向冷却水(地下水)中放出热量的时候而形成,冷巧碰空却水水温也会随之而升高。
然后,低压制冷剂蒸汽又进入到压缩机中,压缩成了高温高压气体,就这样不断循环,在蒸发器中获得冷冻水。
2、在制热模式的情况下,。
在这种情况下的时候,同样高温高压的制冷剂气体会从压缩机出来吵团进入冷孝瞎凝器,高压液体会在制冷剂向供热水(建筑供暖用水)中放出热量的时候而形成,供热水水温也会随着升高,然后,制冷剂会经过膨胀阀。
膨胀成低温低压液体,进入蒸发器,吸收低温热源水(地下水)中的热量,蒸发成低压蒸汽,低温热源水水温就会降低。低压制冷剂蒸汽又进入压缩机压缩成高温高压气体,如此循环在冷凝器中获得供热水。
利用地球表面浅层水源,来对太阳能和地热能进行吸收,从而就形成了低温低位热能资源,采用热泵的原理,通过少量的高位电能输入,从而使得低位热能向高位热能转移得以实现,这种技术就是水源热泵技术。
⑥ 水源热泵的工作原理是什么
水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中。
⑦ 污水源热泵系统由哪几部分构成
污水源热泵系统由通过水源水管路和冷热水管路的水源系统、热泵系统、末端系统等部分相连接组成。
其工作原理有两种,分别为间接式和直接式,间接式往往采用的是离心式污水换热器,有关这方面的详细资料你可以去联系雷诺特环境设备(北京)有限公司,他们公司是专业研发污水换热器并且承担污水源热泵系统工程施工的单位。