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水源热泵机组的分类、特点及结构

添加时间:2018/12/12
水源热泵机组的分类、特点及结构
       热泵是一种利用制冷原理将热量从低温热源(例如空气、水或大地)传递给接收热量的高温介质(如水、空气)中的供暖和制冷技术。热泵与制冷机的工作原理和过程是完全相同的,热泵与制冷机在名称上的差别只是反映了在应用目的上的不同:如果以得到高温的热量为主要目的,则一般称为热泵,反之则称为制冷机。
1、分类及特点
      根据所使用的水源不同,水源热泵可分为地表水源热泵、地下水源热泵和水环热泵。
     (1)地表水源热泵
               地表水源热泵是指利用江、河、湖海的水作为热泵机组的热源或热汇。根据热泵机组与地表水连接方式的不同,可将地表水源热泵分为开式地表水源热泵系统和闭式地表水源热泵系统。 地表水源热泵的特点与空气源热泵类似,即机组的制冷量和制热量随着室外气候的变化而变化。另外,若采用地表水源热泵就需要大量的自然水体,这就使地表水源热泵的使用受到一定的限制。
     (2)地下水源热泵
               地下水源热泵是指利用地下水作为热泵的热源或热汇。地下水源热泵具有高效节能、系统运行稳定可靠、一机多用、应用范围广等优点。它有开式系统和闭式系统两种形式。
                 A.开式系统。
                     开式系统是指通过潜水泵将抽取的地下水直接送入热泵机组。这种形式的系统管路连接简单,初投资低,但由于地下水含杂质较多,当热泵机组采用板式换热器时,设备容易堵塞。另外,由于地下水所含的成分较复杂,易对管路及设备产生腐蚀和结垢,因此,在使用开式系统时,应采取相应的措施。
                 B.闭式系统。
                     闭式系统是指通过一个板式换热器将地下水和建筑物内的水系统隔绝开来。
                 C.水环热泵。
                     水环热泵空调系统是一种热回收的空调系统,它可以从建筑物内区回收热量用于外区,并且可以实现同时供冷和供热,从而使系统内部实现能量平衡,减少冷却塔和加热设备的运行时间,达到节能的目的。水环热泵系统的主要特点如下:
                    (a)由于水环热泵系统充分利用了建筑物内区的热量,因此节约了能源。
                    (b)系统设备分散布置,故系统不需要集中的制冷机房和空调机房,节省了机房占地面积。
                    (c)可以安装独立的电表,分户计量,便于管理。
                    (d)系统只需安装水管,管路简单、安装方便。
                    (e)可同时对不同房间供冷和供热,调节灵活,可满足各种用户需要。
                    (f)运行费用低。
                    (g)过渡季不能最大限度地利用新风,机组暗装给维修带来不便。
2、结构组成
     (1)水环热泵系统组成
               水环热泵空调系统是由许多并联的水源热泵机组加上双管封闭式环流管路组成,典型的水环热泵空调系统主要部件有:
               A.排热设备——冷却塔和水一水换热器或闭式蒸发冷却塔。
               B.供热设备——各式热交换器或锅炉。
               C.膨胀水箱、补水装置和排气阀。
               D.水源热泵机组。
               E.循环水泵。
               F.蓄热水箱及其他辅助设备。
               夏季机组运转时,全部或大多数机组为供冷,热量通过循环水由冷却塔排至室外,水环路温度一般保持在32℃以下。冬季运转时,全部或大多数机组为供热,热量从循环水中吸收,由加热设备(锅炉或其他热源)补给,水环路温度一般保持在16℃以上。春秋季运转时,当所有机组有40%供冷和60%供热时水循环系统接近平衡,无需开启加热设备或冷却设备,系统水温保持在16~32℃之间。
     (2)地下水源热泵系统的结构组成地下水源热泵系统有开式地下水系统和闭式地下水系统。
               A.开式地下水系统
                   开式地下水系统将地下水通过潜水泵直接供给水一水热泵机组或多台并联连接的热泵,吸收了房间的热量(或放出热量)后排入地表或回灌井中。系统定压由潜水泵和隔膜式膨胀罐来完成。在供水管上设置电磁阀或电动阀可以控制供给系统的地下水的流量。对于使用开式地下水系统的热泵或水一水热泵机组,要考虑到腐蚀问题,建议机组换热器使用铜镍合金热交换器。使用开式地下水热泵系统时应具备以下几个条件:
                  (a)地下水水量充足,水质好。
                  (b)具有较高的稳定水位。
                  (c)建筑物高度低(降低潜水泵能量消耗)。
               B.闭式地下水系统
                   在闭式地下水系统中,使用板式热交换器把地下水和热泵机组水系统隔开。系统所用的地下水由单个或多个井提供,经过板式换热器与热泵机组的水系统换热,然后排向地表或者排入地下回灌井。由于地下水不进入热泵机组,因此避免了机组的腐蚀。
                  

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