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水源熱泵原理

恒溫養(yǎng)殖熱泵安裝生產(chǎn)廠家，地下水是一個(gè)巨大的天然資源，其熱惰性*，全年的溫度波動(dòng)很小，一般說(shuō)來(lái)，埋藏于地表20M以下的淺表層地下水可常年維持在該地區(qū)年平均溫度左右，是理想的天然冷熱源。水源熱泵系統(tǒng)正是利用地下水的特性而工作的一種新型節(jié)能空調(diào)。在水源熱泵的水井系統(tǒng)中，水源熱泵一般成井深度為50米到300米，因?yàn)榇瞬糠值叵滤饕傻乇硭a(bǔ)給，且不適宜飲用，故用于水源熱泵*空調(diào)是選擇水源*空調(diào)系統(tǒng)的是由末端（室內(nèi)空氣處理末端等）系統(tǒng)，水源*空調(diào)主機(jī)（又稱為水源熱泵）系統(tǒng)和水源水系統(tǒng)三部分組成。 為用戶供熱時(shí)，水源*空調(diào)系統(tǒng)從水源中中提取低品位熱能，通過(guò)電能驅(qū)動(dòng)的水源*空調(diào)主機(jī)（熱泵）“泵”送到高溫?zé)嵩?，以滿足用戶供熱需求。 為用戶供冷時(shí)，水源*空調(diào)將用戶室內(nèi)的余熱通過(guò)水源*空調(diào)主機(jī)（制冷）轉(zhuǎn)移到水源中，以滿足用戶制冷需求。

熱泵空調(diào)系統(tǒng)的原理及主要特點(diǎn)

1. 恒溫養(yǎng)殖熱泵安裝生產(chǎn)廠家熱泵原理 熱泵（制冷機(jī)）是通過(guò)作功使熱量從溫度低的介質(zhì)流向溫度高的介質(zhì)的裝置。熱泵與制冷機(jī)的工作原理和過(guò)程是*相同的，從熱力學(xué)的觀點(diǎn)看都是熱機(jī)工作過(guò)程的反循環(huán)。熱泵與制冷機(jī)在名稱上的差別只是反映了在應(yīng)用的目的上的不同：如果以得到高溫的熱量為主要目的，則一般稱為熱泵，反之則稱為制冷機(jī)。

2. 主要特點(diǎn) 建筑的空調(diào)系統(tǒng)一般應(yīng)滿足冬季的供熱和夏季制冷兩種相反的要求。傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)通常需分別設(shè)置冷源（制冷機(jī)）和熱源（鍋爐）。燃煤鍋爐是zui主要的大氣污染源，中小型燃煤鍋爐在城市中已被逐步淘汰；燃油和天然氣的鍋爐雖然減輕了對(duì)大氣的污染，但排放的溫室效應(yīng)氣體（CO2）仍造成環(huán)境問(wèn)題，而且運(yùn)行費(fèi)用很高。建筑空調(diào)系統(tǒng)由于必須有冷源（制冷機(jī)），如果讓它在冬季以熱泵的模式運(yùn)行，則可以省去鍋爐和鍋爐房，不但節(jié)省了很大的初投資，而且全年僅采用電力這種清潔能源，*解決了大氣污染的問(wèn)題。此外，采用熱泵空調(diào)系統(tǒng)還可以兼顧生活熱水供應(yīng)，特別在制冷（空調(diào)）工況下可利用制冷的廢熱加熱熱水，不需額外消耗能量。 采用熱泵為建筑物供熱可以大大降低一次能源的消耗。通常我們通過(guò)直接燃燒礦物燃料（煤、石油、天然氣）產(chǎn)生熱量，并通過(guò)若干個(gè)傳熱環(huán)節(jié)zui終為建筑供熱。在鍋爐和供熱管線沒(méi)有熱損失的理想情況下，一次能源利用率（即為建筑物供熱的熱量與燃料發(fā)熱量之比）不可能超過(guò)*。如果先利用燃燒燃料產(chǎn)生的高溫?zé)崮馨l(fā)電，然后利用電能驅(qū)動(dòng)熱泵從周圍環(huán)境中吸收低品位的熱能，適當(dāng)提高溫度再向建筑供熱，就可以充分利用燃料中的高品位能量，大大降低用于供熱的一次能源消耗。供熱用熱泵的性能系數(shù)，即供熱量與消耗的電能之比，現(xiàn)在可達(dá)到3~4；火力發(fā)電站的效率可達(dá)35~58%（高值為燃?xì)饴?lián)合循環(huán)電站）。采用燃料發(fā)電再用熱泵供熱的方式，在現(xiàn)有*技術(shù)條件下一次能源利用率也可以達(dá)到200%以上。用電熱設(shè)備（例如電暖氣、電鍋爐，電輻射采暖）也可以把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，為什么還要用熱泵呢？由于用電阻加熱設(shè)備把電能轉(zhuǎn)化為熱能的性能系數(shù) (COP) 為1，而在火力發(fā)電廠中由燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能總的效率約為32-50%；因此這種電阻加熱方式總的一次能源利用率很低，是不經(jīng)濟(jì)的。 

系統(tǒng)原理圖：制熱工況為例（制冷工況可通過(guò)閥門切換來(lái)實(shí)現(xiàn)，即使水源水進(jìn)冷凝器，蒸發(fā)器的冷凍循環(huán)水接用戶系統(tǒng)），系統(tǒng)原理見(jiàn)下圖：

分類： 水源熱泵根據(jù)對(duì)水源的利用方式的不同，可以分為閉式系統(tǒng)和開(kāi)式系統(tǒng)兩種。

閉式系統(tǒng)是指在水側(cè)為一組閉式循環(huán)的換熱套管，該組套管一般水平或垂直埋于地下或湖水海水中，通過(guò)與土壤或海水換熱來(lái)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移。

開(kāi)式系統(tǒng)也就是通常所說(shuō)的深井回灌式水源熱泵系統(tǒng)。通過(guò)建造抽水井群將地下水抽出，通過(guò)二次換熱或直接送至水源熱泵機(jī)組，經(jīng)提取熱量或釋放熱量后，由回灌井群回地下。

水源熱泵原理圖：

深井回灌開(kāi)式環(huán)路

地下水平式封閉環(huán)路

水源熱泵優(yōu)點(diǎn)

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(jì)算可達(dá)到7，實(shí)際運(yùn)行為4~6。

水源熱泵機(jī)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(jī)組運(yùn)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(yùn)行效率要高出20~60%，運(yùn)行費(fèi)用僅為普通*空調(diào)的40~60%。

■適用范圍廣。離心機(jī)采用齒輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可以提供眾多齒輪搭配，使葉輪在用戶特定工況下表現(xiàn)出的運(yùn)行效率。葉輪可提供的提升力范圍廣泛，使得離心熱泵機(jī)組可以適應(yīng)地下水、地埋管、城市污水、能源站等多種用戶工況需求。

■綠色環(huán)保。采用R134a環(huán)保制冷劑，ODP=0，對(duì)臭氧層無(wú)任何破壞。

■制冷劑冷卻。電機(jī)在運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量通過(guò)制冷劑進(jìn)行冷卻，相比依靠空氣冷卻電機(jī)的方式，制冷劑冷卻電機(jī)更能適應(yīng)熱泵機(jī)組的運(yùn)行，機(jī)房無(wú)需單獨(dú)配置空調(diào)進(jìn)行調(diào)溫。

■WCC-HP采用串聯(lián)逆流技術(shù)。冷媒回路各自獨(dú)立，制熱時(shí)熱水和源水的水流方向相反，巧妙的錯(cuò)開(kāi)了兩個(gè)系統(tǒng)的壓力和溫度，使得整個(gè)熱泵機(jī)組的提升力大干單個(gè)壓縮機(jī)的提升力，兩壓縮機(jī)通過(guò)接力的方式實(shí)現(xiàn)高提升力。

■噴液降噪技術(shù)。離心式壓縮機(jī)內(nèi)的噪音主要由排氣通道的高速氣體流動(dòng)所造成的。麥克wei爾制冷劑噴射系統(tǒng)通過(guò)壓縮機(jī)排氣腔上的一系列噴射孔，把少量的液態(tài)制冷劑噴至排氣側(cè)，形成霧狀制冷劑，降低機(jī)組整體噪聲。

■單螺桿壓縮機(jī)：采用專為熱泵工況研制的麥克wei爾半封閉單螺桿壓縮機(jī)，單螺桿壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子與星輪對(duì)稱布置，能夠讓螺桿轉(zhuǎn)子的受力始終保持平衡。這種*的載荷平衡原理，使得主軸承設(shè)計(jì)壽命高達(dá)10萬(wàn)小時(shí)。

■無(wú)級(jí)能量調(diào)節(jié)：壓縮機(jī)采用無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了*的水溫控制。在保證恒定的冷水（或熱水）出水溫度前提下，zui大限度降低壓縮機(jī)耗電量。

■機(jī)組控制：機(jī)組配有7英寸彩色觸摸屏，直觀顯示機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)及報(bào)警信息。機(jī)組控制器具有預(yù)校正、報(bào)警雙重保護(hù)功能，*安全保護(hù)機(jī)組。此外，機(jī)組可提供標(biāo)準(zhǔn)的通訊接口，可選，以滿足數(shù)據(jù)通訊的需求。

■運(yùn)行噪聲低：麥克wei爾單螺桿壓縮機(jī)主轉(zhuǎn)子與星輪的齒數(shù)比是6：11，主轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，有多達(dá)十二次排氣，分散和減少了排氣脈動(dòng)，使排氣更加平穩(wěn)，降低了排氣在通道中不穩(wěn)定流動(dòng)造成的尖銳噪音。

■ 在國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品中*采用R410A環(huán)保制冷劑。

■ 6HP機(jī)組水環(huán)工況下機(jī)組能效比高達(dá)5.17；地下水工況下機(jī)組能效比更是高達(dá)7.13。

■ 共八個(gè)基本單元模塊，1-8臺(tái)基本模塊組合使用，實(shí)現(xiàn)機(jī)組制冷量從4HP到160HP，每一檔冷量間隔為2HP，選型方便。

■ 模塊化設(shè)計(jì)，基本模塊尺寸統(tǒng)一，機(jī)身小巧，管理方便，wei護(hù)簡(jiǎn)單；可分批投資，分批安裝。

■ 運(yùn)行范圍更廣：

高效型熱泵：制冷時(shí)熱源側(cè)進(jìn)水溫度13～40℃，制熱時(shí)熱源側(cè)進(jìn)水溫度5～30℃

標(biāo)準(zhǔn)型熱泵：制冷時(shí)熱源側(cè)進(jìn)水溫度10～40℃，制熱時(shí)熱源側(cè)進(jìn)水溫度0～30℃

熱回收機(jī)型：熱水側(cè)出水溫度35～55℃

■ 可實(shí)現(xiàn)更舒適更健康的地板采暖供熱形式，制熱時(shí)使用側(cè)出水溫度30℃~55℃度可調(diào)。

■ 一機(jī)多用，用戶可選擇帶熱回收機(jī)組，一套系統(tǒng)既滿足冷暖需求又免費(fèi)提供生活熱水。

■ 機(jī)組外殼經(jīng)德國(guó)進(jìn)口噴涂生產(chǎn)線表面處理，抗腐能力強(qiáng)，無(wú)需機(jī)房，可選擇在室內(nèi)任何合適的地方安裝，另外機(jī)組還可選擇吊裝，安裝非常靈活。

■ 適用于水環(huán)式、地下水式和地下環(huán)路式三種型式工況。

屬可再生能源利用技術(shù)

水源熱泵是利用了地球水體所儲(chǔ)藏的太陽(yáng)能資源作為冷熱源，進(jìn)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(gè)巨大的太陽(yáng)能集熱器，收集了47%的太陽(yáng)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(guò)土壤間接的接受太陽(yáng)輻射能量)，而且是一個(gè)巨大的動(dòng)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(duì)的均衡。這使得利用儲(chǔ)存于其中的近乎無(wú)限的太陽(yáng)能或地能成為可能。所以說(shuō)，水源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術(shù)。

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(huì)對(duì)其造成污染；省去了鍋爐房及附屬煤場(chǎng)、儲(chǔ)油房、冷卻塔等設(shè)施，機(jī)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。

環(huán)保效益顯著

水源熱泵機(jī)組供熱時(shí)省去了燃煤、燃?xì)?、然油等鍋爐房系統(tǒng)，無(wú)燃燒過(guò)程，避免了排煙、排污等污染；供冷時(shí)省去了冷卻水塔，避免了冷卻塔的噪音、霉菌污染及水耗。所以，水源熱泵機(jī)組運(yùn)行無(wú)任何污染，無(wú)燃燒、無(wú)排煙，不產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣和煙塵，不會(huì)產(chǎn)生城市熱島效應(yīng)，對(duì)環(huán)境非常友好，是理想的綠色環(huán)保產(chǎn)品。

一機(jī)多用，應(yīng)用范圍廣

水源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調(diào)，還可供生活熱水，一機(jī)多用，一套系統(tǒng)可以替換原來(lái)的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)。特別是對(duì)于同時(shí)有供熱和供冷要求的建筑物，水源熱泵有著明顯的優(yōu)點(diǎn)。不僅節(jié)省了大量能源，而且用一套設(shè)備可以同時(shí)滿足供熱和供冷的要求，減少了設(shè)備的初投資。其總投資額僅為傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的60%，并且安裝容易，安裝工作量比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)少，安裝工期短，更改安裝也容易。

水源熱泵可應(yīng)用于賓館、商場(chǎng)、辦公樓、學(xué)校等建筑，小型的水源熱泵更適合于別墅、

運(yùn)行穩(wěn)定可靠，維護(hù)方便

水體的溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定，其波動(dòng)的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于空氣的變動(dòng)，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性；采用全電腦控制，自動(dòng)程度高。由于系統(tǒng)簡(jiǎn)單、機(jī)組部件少，運(yùn)行穩(wěn)定，因此維護(hù)費(fèi)用低，使用壽命長(zhǎng)。

符合國(guó)家政策，獲得政策性支持

國(guó)家十分重視可再生能源開(kāi)發(fā)利用工作，《中華人民共和國(guó)可再生能源法》已于2006年1月1日起實(shí)施；同時(shí)，在《國(guó)家中*科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》中，又把大力發(fā)展和規(guī)模化應(yīng)用新能源和可再生能源作為能源領(lǐng)域的優(yōu)先發(fā)展主題。從國(guó)家立法和發(fā)展戰(zhàn)略的高度，對(duì)可再生能源的發(fā)展應(yīng)用予以強(qiáng)力推動(dòng)。

日前,國(guó)家*、建設(shè)部發(fā)文《關(guān)于推進(jìn)可再生能源在建筑中應(yīng)用的實(shí)施意見(jiàn)》以及《可再生能源建筑應(yīng)用專項(xiàng)資金管理暫行辦法》，明確指出"十一五"期間，可再生能源應(yīng)用面積占新建建筑面積比例為25%以上，到2020年，可再生能源應(yīng)用面積占新建建筑面積比例為50%以上，這為我國(guó)水源熱泵的發(fā)展提供了良好的環(huán)境和強(qiáng)勁的動(dòng)力。

水源熱泵的應(yīng)用限制：

可利用的水源條件限制

水源熱泵理論上可以利用一切的水資源，其實(shí)在實(shí)際工程中，不同的水資源利用的成本差異是相當(dāng)大的。所以在不同的地區(qū)是否有合適的水源成為水源熱泵應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵。目前的水源熱泵利用方式中，閉式系統(tǒng)一般成本較高。而開(kāi)式系統(tǒng)，能否尋找到合適的水源就成為使用水源熱泵的限制條件。對(duì)開(kāi)式系統(tǒng)，水源要求必須滿足一定的溫度、水量和清潔度。

水層的地理結(jié)構(gòu)的限制

對(duì)于從地下抽水回灌的使用，必須考慮到使用地的地質(zhì)的結(jié)構(gòu)，確保可以在經(jīng)濟(jì)條件下打井找到合適的水源，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)和土壤的條件，保證用后尾水的回灌可以實(shí)現(xiàn)。

投資的經(jīng)濟(jì)性

由于受到不同地區(qū)、不同用戶及國(guó)家能源政策、燃料價(jià)格的影響，水源的基本條件的不同；一次性投資及運(yùn)行費(fèi)用會(huì)隨著用戶的不同而有所不同。雖然總體來(lái)說(shuō)，水源熱泵的運(yùn)行效率較高、費(fèi)用較低。但與傳統(tǒng)的空調(diào)制冷取暖方式相比，在不同地區(qū)不同需求的條件下，水源熱泵的投資經(jīng)濟(jì)性會(huì)有所不同。

 換熱器設(shè)計(jì)特點(diǎn)：

●臥式殼管式冷凝器和干式殼管式蒸發(fā)器的組合，已被*為是*空調(diào)主機(jī)zui為合理的結(jié)構(gòu)組成。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、換熱穩(wěn)定、效率持久、維護(hù)方便的特點(diǎn)。澳柯瑪冷水機(jī)組即采用此種型式。

●冷凝器和蒸發(fā)器均按照國(guó)家有關(guān)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)（GB150及JB6917）進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)，每臺(tái)容器均經(jīng)勞動(dòng)部門的監(jiān)檢認(rèn)可。

冷凝器：

●每臺(tái)冷凝器均經(jīng)過(guò)勞動(dòng)部門監(jiān)檢認(rèn)可，換熱穩(wěn)定，維修保養(yǎng)簡(jiǎn)單。

●水路系統(tǒng)采用二流程或四流程設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮每根銅管的熱交換能力，產(chǎn)品體積、重量減小。

●兩端部都設(shè)有進(jìn)出水口，安裝水管十分方便。

●采用雙側(cè)強(qiáng)化熱交換管----------“C”管，確保產(chǎn)品熱交換性能有較大提高。

蒸發(fā)器：

●每臺(tái)冷凝器均經(jīng)過(guò)勞動(dòng)部門監(jiān)檢認(rèn)可，換熱穩(wěn)定，維修保養(yǎng)簡(jiǎn)單。

●采用φ3/8″內(nèi)部強(qiáng)化管，比采用φ1/2″、φ5/8″換熱管蒸發(fā)效率高出20%左右。

●換熱管呈“U”型，制冷劑在管內(nèi)能連續(xù)蒸發(fā)，蒸發(fā)更*，因而換熱效率更進(jìn)一步提高

●由于采用“U”型，蒸發(fā)器中殘留的壓縮機(jī)冷凍油能更好地返回到壓縮機(jī)中。

●整體換熱管束可以從筒體內(nèi)抽出，方便維修與清洗。可根據(jù)客戶要求，采用特殊設(shè)計(jì)，大大縮小產(chǎn)品長(zhǎng)度尺寸，適用于對(duì)產(chǎn)品尺寸有較嚴(yán)格限制的場(chǎng)合，可取代板式換熱器。

 三、制冷回路特點(diǎn)：

●每個(gè)壓縮機(jī)組成一個(gè)獨(dú)立的制冷回路系統(tǒng)，對(duì)于多機(jī)頭機(jī)組而言，各系統(tǒng)可分別獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)。

●冷凝器前后分別裝有逆止閥和截止閥，機(jī)組維修時(shí)可將冷媒回收到冷凝器中，以減少冷媒浪費(fèi)。

●制冷回路中安裝有高效干燥過(guò)濾器，用于清除冷媒中的水分和雜物，確保制冷循環(huán)的可靠性，干燥過(guò)濾器內(nèi)裝有可更換式濾芯，可根據(jù)機(jī)組使用狀況隨時(shí)更換。

●回路中裝有冷媒視液鏡，可觀察冷媒流動(dòng)狀況及檢測(cè)冷媒中有無(wú)水分。

●外平衡感溫式熱力膨脹閥可有效地控制蒸發(fā)器出口冷媒蒸汽的過(guò)熱度，確保充足供冷。

四、節(jié)能特性說(shuō)明：

●采用干式蒸發(fā)器雖然在換熱效率上不及滿液式蒸發(fā)器，但是在機(jī)組的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于沒(méi)有滿液式蒸發(fā)器油膜浸潤(rùn)銅管表面和回液的現(xiàn)象，機(jī)組的換熱性能要比采用滿液式蒸發(fā)器的機(jī)組更加穩(wěn)定和可靠，在*運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，機(jī)組的節(jié)能性能更加明顯。

五、安裝和維護(hù)：

●機(jī)組在出廠之前，已經(jīng)過(guò)全面而且苛刻的試運(yùn)轉(zhuǎn)檢驗(yàn)，確保機(jī)組實(shí)地運(yùn)行的可靠性。

●機(jī)組整體發(fā)貨，現(xiàn)場(chǎng)安裝只需連接電源和水源后，即可投入運(yùn)行，安裝調(diào)試非常簡(jiǎn)便。

●機(jī)組隨機(jī)附帶與水系統(tǒng)接管配套的連接法蘭，方便用戶安裝。

●壓縮機(jī)檢修建議周期長(zhǎng)達(dá)5~7年。

●機(jī)組投入運(yùn)行后，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障率極低，加上機(jī)組配置有豐富的自動(dòng)保護(hù)及調(diào)節(jié)裝置，可基本實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理運(yùn)行。