系統(tǒng)簡(jiǎn)介
能源和環(huán)保是人類(lèi)生存和發(fā)展的兩大主題,是全球關(guān)注的問(wèn)題。建筑節(jié)能是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,而建筑能耗以供熱采暖和空調(diào)能耗為主,降低供暖空調(diào)系統(tǒng)的能耗、節(jié)約能源和減少冬季采暖所造成的大氣污染是建筑節(jié)能的重點(diǎn)。水/地源熱泵系統(tǒng)通過(guò)吸收大地的能量,包括土壤、井水、湖泊等天然能源,冬季從大地吸收熱量,夏季向大地釋放熱量,再由熱泵機(jī)組向建筑物供冷供熱,該系統(tǒng)和常規(guī)的供熱空調(diào)系統(tǒng)相比大約節(jié)能50%,是一種利用可再生能源的高效節(jié)能、無(wú)污染的新型空調(diào)系統(tǒng),可廣泛應(yīng)用于商業(yè)樓宇、公共建筑、住宅公寓、學(xué)校和醫(yī)院等建筑物。
水/地源熱泵系統(tǒng)根據(jù)源側(cè)分為以下三類(lèi):?水環(huán)式系統(tǒng)是使用共用管路中循環(huán)流動(dòng)的水作為冷(熱)源的系統(tǒng)。在此類(lèi)系統(tǒng)中,通常采用冷卻塔作為系統(tǒng)的冷源而將鍋爐(包括燃?xì)?、燃油或電鍋爐)作為熱源。
?地下水式系統(tǒng)是使用從水井、湖泊或河流中抽取得水作為冷(熱)源的系統(tǒng)。此系統(tǒng)根據(jù)水源的不同又可分為地下水系統(tǒng)(水井)和地表水系統(tǒng)(湖泊、河流甚至海洋等)。地下水系統(tǒng)通常采用開(kāi)式環(huán)路,而地表水系統(tǒng)出于水源品質(zhì)的考慮可分別采用開(kāi)式或閉式環(huán)路。
?地下環(huán)路式系統(tǒng)是使用地下盤(pán)管中循環(huán)流動(dòng)的水作為冷(熱)源的系統(tǒng)。根據(jù)地下盤(pán)管的埋管方式,系統(tǒng)可分為水平式和豎直式兩種。
系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
1、環(huán)保效益顯著
地源熱泵是利用了地表水、地下水或土壤作為冷熱源,進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。供熱時(shí)省去了燃煤、燃?xì)?、燃油等鍋爐房系統(tǒng),沒(méi)有燃燒過(guò)程,避免了排煙污染;供冷時(shí)省去了冷卻水塔,避免了冷卻塔的噪音及霉菌污染。不產(chǎn)生任何廢渣、廢水、廢氣和煙塵,使環(huán)境更優(yōu)美。南通市新城住宅小區(qū)采用污水源熱泵系統(tǒng),選用了3臺(tái)CVHG離心式冷水機(jī)組,利用城市污水處理廠提供的二級(jí)排放水向小區(qū)集中提供空調(diào)冷/熱水和生活熱水。
2、高效節(jié)能
水源熱泵機(jī)組可利用的水體溫度冬季通常為12-22°C,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。而夏季水體溫度通常為18-35°C,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,機(jī)組效率提高。在過(guò)渡季節(jié),空調(diào)系統(tǒng)中各機(jī)組同時(shí)供冷和供暖的情況下,節(jié)能效果更加明顯。作為綜合性商用樓宇的北京市大康國(guó)際鞋城選用地下水式系統(tǒng),共選用3臺(tái)CVHG離心式冷水機(jī)組。
3、運(yùn)行穩(wěn)定可靠
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),是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源。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。此外,不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點(diǎn)問(wèn)題。
4、一機(jī)多用,應(yīng)用范圍廣
5、維護(hù)工作少,使用壽命長(zhǎng)
水源熱泵機(jī)組由于工況穩(wěn)定,所以可以設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的系統(tǒng),部件較少,機(jī)組運(yùn)行簡(jiǎn)單可靠,維護(hù)費(fèi)用低;在分散式系統(tǒng)中即使單個(gè)機(jī)組發(fā)生故障,也不影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行;自動(dòng)控制程度高,使用壽命長(zhǎng)可達(dá)到15年以上。
6、節(jié)省機(jī)房空間,建筑外部美觀
系統(tǒng)如采用中小冷量的水源熱泵機(jī)組,可節(jié)省冷凍機(jī)房空間,提供建筑空間的利用率;系統(tǒng)無(wú)室外機(jī)組,能保持建筑物的外觀整潔。
7、單獨(dú)控制和計(jì)費(fèi)
選用分散式系統(tǒng),各空調(diào)區(qū)域可根據(jù)實(shí)際需要實(shí)現(xiàn)制冷或制熱,滿(mǎn)足獨(dú)立控制的要求;單戶(hù)單表,每個(gè)用戶(hù)可將自身的電表系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)連接,單獨(dú)計(jì)費(fèi)。大樓管理人員、物業(yè)部門(mén)、業(yè)主再也無(wú)須為空調(diào)費(fèi)用的結(jié)算發(fā)愁,真正實(shí)現(xiàn)公正、公平。作為中國(guó)單體建筑面積最大室內(nèi)紡織品專(zhuān)業(yè)市場(chǎng)項(xiàng)目的廣州國(guó)際輕紡城,共選用近5000臺(tái)不同類(lèi)型的水源熱泵機(jī)組,每一商鋪都對(duì)應(yīng)一套獨(dú)立的空調(diào)設(shè)備,便于物業(yè)管理。
技術(shù)關(guān)鍵
1、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(mǎn)足一定的溫度、水量和清潔度。
2、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,保證使用后水的回灌可以實(shí)現(xiàn)。
3、投資的經(jīng)濟(jì)性
由于受到不同地區(qū)、不同用戶(hù)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)隨著應(yīng)用場(chǎng)所的不同而有所不同。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,水源熱泵投資經(jīng)濟(jì)性會(huì)有所不同。
如選用分散式系統(tǒng),即可兩管制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)四管制系統(tǒng)功能,可同時(shí)滿(mǎn)足各區(qū)域單獨(dú)制冷/制熱需求。如上海市新金山國(guó)際幼稚園的地源熱泵系統(tǒng),在六幢教學(xué)樓、一幢行政樓和一幢藝術(shù)樓中共選用了239臺(tái)GESA機(jī)組,各空調(diào)區(qū)域可獨(dú)立控制對(duì)應(yīng)的空調(diào)機(jī)組以滿(mǎn)足不同的使用需求。
