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水源热泵机组工作原理:

水源热泵机组工作原理:

水源热泵工作原理图:

低温气态制冷剂R22由压缩机吸气阀经压缩机压缩,变成高温高压制冷剂气体,然后进入冷凝器将热量传递给冷却水产生供暖热水, R22冷凝为常温高压液态制冷剂。从冷凝器出来的液态制冷剂经干燥过滤器去除水分和杂质,流经电磁阀,经膨胀阀节流降压后变成低温低压液态制冷剂进入蒸发器。在蒸发器中低温低压液态制冷剂吸收循环冷水的热量不断蒸发,到达蒸发器出口时已全部变成低温低压的过热干蒸气,再回到压缩机吸气口。降温后的冷水达到使用要求,由蒸发器冷水出口排出。如此反复循环,达到供热或制冷目。原理图如下:

对污水源热泵方案建议

酒店洗浴会所生活热水余热回收+井水源热源系统建议书 2016-04 **有限公司

目录 第一章水源热泵系统的特点及介绍 (2) 一、水源热泵系统的特点 (2) 二、水源热泵系统介绍 (3) 1、井水源系统 (4) 2、生活热水废水系统 (4) 第二章项目介绍及系统设计描述 (5) 一、项目概况 (5) 二、设计依据 (5) 三、冷热源估算 (6) 1、泳池废水用量 (6) 2、地下井水量 (6) 四、冷热源提供热量计算 (6) 1、冬季工况 (6) 1)生活热水废水用量 (6) 2)淋浴头及地下井水量 (7) 3)结论 (7) 2、夏季工况 (7) 1)生活热水废水用量 (7) 2)淋浴头及地下井水量 (8) 3)结论 (8) 五、冷热源系统流程图 (8) 六、机房面积估算 (8) 第三章水源热泵系统与其他系统的比较 (9) 第四章水源热泵机组介绍 (11) 第五章初投资分析 (15)

第一章水源热泵系统的特点及介绍 一、水源热泵系统的特点 由于水源热泵技术利用地表水作为各机组的冷热源,所以其具有以下优点: 1、属于可再生能源 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,进行能量转换的供热系统。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。 2、高效节能 水源热泵机组可利用的水体温度冬季为10-35℃,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%的供热的运行费用。 3、运行稳定可靠 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。是很好的热泵热源,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。不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。 4、环境效益显著 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,

海水源热泵介绍

海水源热泵介绍 海水源热泵技术是利用地球表面浅层水源(海水)吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源,并采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移的一种技术。 海水吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量,而且海水的温度一般都十分稳定。海水源热泵机组工作原理就是以海水作为提取和储存能量的基本“源体”,它借助压缩机系统,消耗少量电能,在冬季把存于海水中的低品位能量“取”出来,给建筑物供热;夏季则把建筑物内的能量“取”出来释放到海水中,以达到调节室内温度的目的。 海水源热泵机组的最大优势在于对资源的高效利用,但是由于海水的腐蚀性和冬季北方地区海水温度过低等原因,导致海水源热泵虽然理论上经济可行,但是在实际运行过程中却很难发挥出其节能的优势。 下面就海水源热泵的缺点进行分析 1、实施范围受限:其实施条件是:建筑必须近距离地临海;海水受潮汐影响有涨有落,取水点也受到一定的限制。 2、海水源热泵投资高:海水源热泵的成本,由于增加了直接与海水接触的设备管道的耐腐蚀投资,造价升幅较多;其次,在海水进口侧需增加一些防泥沙、微生物、管道寄生物(如海藻、扇贝)等设施;此外,由于冬季运行时,往往是在大流量小温差的状态下,除了因水泵、管道等设施的口径增加而造成的初始投资加大外,由此而增加的水泵运行费用也不容忽视。以青岛奥帆媒体中心为例,媒体中心的建筑面积为8138平方米,其中海水源技术系统投资为576万元(700元/平方米),比传统空调投资多出150万元(约200元/平方米)。

3、设备的使用寿命周期有待检验:由于海水的腐蚀性和海浪的波动性,直接与海水接触的设备管道的使用寿命将会受到很大影响,其更换周期可能会缩短。同时海水源热泵检修维护亦不方便。 4、水源系统方面:水源系统的取水量、取水温度、水质和供水稳定性是影响水源热泵系统运行效果的重要因素。就水源取水方面来说:供回水口位置的优化选择问题亟待研究,以指导实际工程上敷设供回水管道。 5、结垢问题:由于海水中存在有机物和各种盐类,结垢是海水源热泵运行中一个非常突出的问题。 6、本项目虽然位于海边,但是隔着马路和沙滩,而取海水需要取深层海水才能满足温度要求,这就导致了取海水管道长,水泵功耗大,投资额大等不利因素。 7、本项目为独立单体建筑出售,集中使用海水源热泵对于空调系统的分户计算和使用时间等问题增加了难度。 8、为放置海水对设备的腐蚀,一般采用钛合金换热器进行二次换热,使得热交换效率更低,同时增加了水泵功耗,对于系统的节能效果造成了严重影响,无法达到设计节能效果。

水源热泵技术介绍及工作原理

水源热泵技术介绍及工作原理 水源热泵技术是利用地球表面浅层水源中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源,并采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移的一种技术。 地球表面浅层水源(地下水、河流、湖泊、海洋等)中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。水源热泵中央空调系统是由末端系统,水源热泵中央空调主机系统和水源热泵水系统三部分组成。冬季为用户供热时,水源热泵中央空调系统从水源中提取低品位热能,通过电能驱动的水源热泵中央空调主机(热泵)“泵”送到高温热源,以空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中满足用户供热需求。夏季为用户供冷时,水源热泵中央空调系统将用户室内的余热通过水源中央空调主机(制冷)转移到水源水中,由于水源温度低,所以可以高效地带走热量,以满足用户制冷需求。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。 水源热泵的特点及优势 属于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。所以说水源热泵是一种清洁的可再生能源的技术。 高效节能 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。

污水源热泵系统介绍.

污水源热泵系统介绍 供热空调的能源消耗占社会总能耗的比例大达30%,而环境污染的20%也是由供热空调燃煤引起的。因此,采用热泵技术,开发低位的、可再生的清洁能源用于建筑物的供热空调意义重大,是建筑节能减排的有效途径之一。这些能源包括:大气、土壤、地下水、地表水、工业余热及城市污水等等。其中污水在数量(水量)、质量(水温)及分布规律上(地理位置)具有明显优势。预计2010年我国污水排放量达720亿t/a,水温全年在10-25℃之间,按开发50%的水量计算,可供热空调的面积至少在5亿㎡以上。另外,原生污水均匀地分布在城市地下空间,为因地制宜地有效利用及建设分散式的热泵供热空调系统创造了有利条件。而地表水源在南方水源丰富的地区以及沿海城市更具有广阔的应用前景。 1 热泵原理 各类低位的清洁能源利用是通过热泵技术实现的。热泵空调技术是根据逆卡诺循环原理,将低温热源或低位能源(如城市污水、地下水等)中的低品位热能进行回收,转换为高品位热能的一种节能与环保性技术,利用这项技术的逆过程同时还可以达到制冷的目的,是以存在合适的低位能源为必要条件的。 3-膨胀阀 图1 热泵工作原理示意图

图1示意了一种水源热泵向建筑物供热的工作原理。所谓水源热泵,就是指以环 境中的水(污水、地表水、地下水等)作为热源。热泵工质(例如氟利昂)在压缩机1的驱动下,在压缩机1、冷凝器2、膨胀装置3、蒸发器4几个主要部件中循环运动。工质的热力性质决定了蒸发器中的工质温度可以保持在例如2℃(称为蒸发温度)左右,而冷凝器中则为60℃(称为冷凝温度)左右。这里的水源虽然在冬季可能仅为11℃,但却可以作为热泵系统的热源,因为当将它引入温度为2℃的蒸发器时,它必然要把自身中的热能(称为内能)交给机组,变为例如6℃排放出去。获取了水源热能的工质被压缩机压缩到例如60℃,在冷凝器中加热来自建筑物的系统循环水,由该水将热量带到建筑物的散热设备中。 总的来看,热泵能够从常温或低温(11℃)的环境中提取热量,以较高的温度(50℃)向建筑物供热。过程中机组每消耗1份高位能源(例如电能),能够从环境中提取3份以上的温差热量,建筑物实际可以得到的热量则为4份以上。 然而热泵技术应用的关键问题已不是热泵机组的效率有多高,而是需要有合适的低位能源或低温热源,以及整个系统的全面高效低能耗运行,以保证节能性。 2 污水源热泵 污水热泵是以污水(包括地表水)作为低温热源,利用热泵技术回收或提取污水中的低温热能,其中污水包括市政管网中未处理的原生污水、污水处理厂已处理污水,地表水包括江河湖水、海水及污水处理后的再生水。 由于污水及地表水的水质条件较差,利用过程中又是开式循环,悬浮物和杂质成迅速的累积过程,因此提取热量时需要解决防堵、防垢及低能耗运行等一系列可能影响到系统的运行效果、运行维护、投资、运行费的相关问题。 2.1 污水特性 2.1.1 污水源流量特性—量大且稳定

水源热泵工作原理及特点.

热泵是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置。通常用于热泵装置的低温热源改是我们周围的介质——空气、河水、海水,或者是从工业生产设备中排出助工质,这些工质常与周围介质具有相接近的温度。热泵装置的工作原理与压缩式制冷机是一致的;在小型空调器中,为了充分发挥它的效能,在夏季空调降温或在冬季取暖,都是使用同一套设备来完成的。在冬季取暖时,将空温器中的蒸发器与冷凝器通过一个换向阀来调换工作,见图2一17。 热泵工作原理图 [1] 由图2—17中可看出,在夏季空调降温时,按制冷工况运行,由压缩机排出的高压蒸汽,经换向阀(又称四通阀进入冷凝器,制冷剂蒸汽被冷凝成液体,经节流装置进入蒸发器,并在蒸发器中吸热,将室内空气冷却,蒸发后的制冷剂蒸汽,经换向阀后被压缩机吸入,这样周而复始,实现制冷循环。在冬季取暖时,先将换向阀转向热泵工作位置,于是由压缩机排出的高压制冷剂蒸汽,经换向阀后流入室内蒸发器(作冷凝器用,制冷剂蒸汽冷凝时放出的潜热,将室内空气加热,达到室内取暖目的,冷凝后的液态制冷剂,从反向流过节流装置进入冷凝器(作蒸发器用,吸收外界热量而蒸发,蒸发后的蒸汽经过换向阀后被压缩机吸入,完成制热循环。这样,将外界空气(或循环水中的热量“泵”入温度较高的室内,故称为“热泵”。上海冰箱厂生产的CKT 一3A 型窗式空调器,就是一种热泵式空调器。在图2—17的热泵循环中,从低温热源(室外空气或循环水,其温度均高于蒸发温度to 中取得Q 。kcal/h的热量,消耗了机械功ALkcal/h,而向高温热源(室内取暖系统供应了Qlkcal/h的热量,这些热量之间的关系是符合热力学第一定律的,即Q1=Q0十AL kcal/h

海水源热泵系统取水技术试验

第42卷 第1期 2009年1月 天 津 大 学 学 报 Journal of Tianjin University V ol.42 No.1 Jan. 2009 收稿日期:2008-03-04;修回日期:2008-08-28. 基金项目:天津市建委科技资助项目(2007-37). 作者简介:吴君华(1978— ),女,博士研究生,讲师. 通讯作者:吴君华,td_wjh@https://www.sodocs.net/doc/1f18040017.html,. 海水源热泵系统取水技术试验 吴君华1,2,由世俊1,李海山2 (1.天津大学环境科学与工程学院,天津300072;2.燕山大学建筑工程与力学学院,秦皇岛 066004) 摘 要:为了提高海水源热泵系统的热源温度, 提出采用海岸井取水系统. 搭建海岸井取水试验台,进行抽水试验研究该系统的渗流换热特点. 试验结果表明,渗流换热过程中含水层温度变化最大,含水层周围土壤层的温度变化有明显的衰减和滞后. 海水渗流与土壤换热后供水水温提高,且间歇供热过程可以缓解抽水过程中井水水温下降速度,从而为热泵机组提供一个具有相对稳定和较高温度的热源. 关键词:海水源热泵;可再生能源;取水系统;海岸井 中图分类号:TU991.1 文献标志码:A 文章编号:0493-2137(2009)01-0078-05 Experiment on Intake Technology of Seawater Source Heat Pump System WU Jun-hua 1,2,YOU Shi-jun 1,LI Hai-shan 2 (1.School of Environmental Science and Engineering ,Tianjin University ,Tianjin 300072,China ; 2.College of Architecture Engineering and Mechanics ,Yanshan University ,Qinhuangdao 066004,China ) Abstract :A beachwell intake system was proposed to provide water with higher temperature for seawater source heat pump. Pumping tests were conducted on a beachwell intake system to study the characteristics of seepage and heat transfer.Experimental results showed that the maximum temperature variation appeared in aquifer and there were obvious tempera-ture attenuation and lag in other soil layers during the process of seepage and heat transfer. Supply water temperature was higher than that of seawater because heat was transferred from soil to fluid when seawater was filtered through the aquifer. Besides, the supply water temperature decrease could slow down during the intermittent heating. So this intake system guar-anteed relatively stable higher temperature supply water as heat source. Keywords :seawater source heat pump ;renewable energy ;seawater intake system ;beachwell 海水源热泵属水源热泵,给系统除了做必要的防腐处理外,热泵机组方面技术是相对成熟的,而解决海水取水问题是海水源热泵技术的关键.海水取水技术内容包括取水方式和供水参数,且供水参数中水温、水质和水量直接影响海水源热泵系统的运行效果,并决定了整个热泵系统的初投资及运行和维修维护费用. 国内外用于海水源热泵系统的取水方式大部分是直接取海水[1-4].不同地区水文地质条件不一样,取水方式也会有所不同.笔者针对天津海域特殊的 水文地质条件,提出将海岸井取水系统用在海水源热 泵系统中.国外对这种取水系统已有研究,但只是将这种取水系统用于海水淡化工程[5-7],因此研究内容重点集中在取水水量和水质上,而用于海水源热泵系统时,取水水温也是一个很重要的技术参数.笔者将搭建一个海岸井取水试验系统,对这种取水系统进行基础试验的研究,目的是初步探讨海岸井取水系统的渗流换热特点,为下一步海岸井取水系统的渗流换热理论模拟以及海岸井取水技术的推广提供试验 基础.

污水源热泵工作原理及效益分析

污水源热本调研报告 所谓污水源热泵,主要是以城市污水做为提取和储存能量的冷热源,借助热泵机组系统内部制冷剂的物态循环变化,消耗少量的电能,从而达到制冷制暖效果的一种创新技术。 城市污水源热泵空调技术能实现冬季供暖、夏季空调、全年生活热水供应(很廉价的热水供应方案)、夏季部分免费生活热水供应。城市污水热泵空调是一项高新技术,具有节能、环保及经济效益,符合经济与社会的可持续性发展战略。城市污水源热泵机组以污水为冷热源,冬季采集来自污水的低品位热能,借助热泵系统,通过消耗部分电能(1份),将所取得的能量(大于4份)供给室内取暖;在夏季把室内的热量取出,释放到水中,以达到夏季空调的目的。 1、污水源热泵的工作原理 污水源热泵的主要工作原理是借助污水源热泵压缩机系统,消耗少量电能,在冬季把存于水中的低位热能“提取”出来,为用户供热,夏季则把室内的热量“提取”出来,释放到水中,从而降低室温,达到制冷的效果。其能量流动是利用热泵机组所消耗能量(电能)吸取的全部热能(即电能+吸收的热能)一起排输至高温热源,而起所消耗能量作用的是使介质压缩至高温高压状态,从而达到吸收低温热源中热能的作用。 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。根据原生污水是否直接进热泵机组蒸发器或者冷凝器可以将该系统分为直接利用和间接利用两种

方式。直接利用方式是指将污水中的热量通过热泵回收后输送到采暖空调建筑物;间接利用方式是指污水先通过热交换器进行热交换后,再把污水中的热量通过热泵进行回收输送到采暖空调建筑物。 2、污水源热泵系统的特点: (1)环保效益显著 城市污水源热泵是利用了污水作为冷热源,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,避免了排烟污染;供冷时省去了冷却水塔,避免了冷却塔的噪音及霉菌污染。不产生任何废渣、废水、废气和烟尘,环境效益显著。 (2)高效节能 冬季,污水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。而夏季污水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。 (3)运行稳定可靠 污水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。是很好的热泵热源和空调冷源,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。不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。 (4)一机多用,应用范围广 此热泵系统可供暖、空调,生活热水供应(夏季免费)等。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。 (5)投资运行费用低

水源热泵工作原理

水源热泵工作原理 地下水井系统,即水源热泵。它以水为介质来提取能量实现制热和制冷的一个或一组系统。针对水源热泵机组,就是通过消耗少量高品位能量,将地表水中不可直接利用的低品味热量提取出来,变成可以直接利用的高品位能源的装置。水源热泵是利用太阳能和地热能来制冷、供热,应该说其属热泵中“地源热泵”的一种。经过严格测试及不同地区热泵的应用实例测算,。水源热泵制热的性能系数在3.1–4.7之间,制冷的性能系数在3.5–6.7之间。 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中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。冬季时,以地下水为“热源”,源源不断的将7℃以上的地下水通过热泵机组的蒸发器提出大约4℃以上的热量,使其降至3℃再注回地下,水在地下渗流过程中又吸收地下热量,温度又升至7℃以上,然后又被提升上来,如此不断循环,机组吸收的热量再被机组的冷凝器释放出来,用以加热供暖的水系统,使供水温度可达55℃以上,此温度称为空调供暖(国家标准45℃)的最佳温度,;夏季时,利用地下水(水温低于14℃)做冷却水,而常规制冷设备是利用冷却塔循环冷却,水温一般都在30℃~40℃,夏季的地下水只有14℃~18℃,

海水源热泵空调工程应用实例

1工程概况 该工程位于青岛发电厂内,建筑共2层,一层为职工食 堂,二层为工会办公楼,层高均为4.5m,建筑面积2400m2,空调总面积为1871.5m2(不计算浴室面积)。此热泵空调系 统同时供应洗澡热水,按100m2 /d计。 一层为职工食堂,分就餐区和厨房灶间两部分,24h正常营业。厨房灶间由于有蒸汽锅等散热量较大的设施、设 备,冬季白天温度大约在26! ̄28!,需要制冷运行;晚上需要制热运行。二层为工会办公室、歌舞厅、健身活动室以及会议室,各自冷热温度需求不同,使用时间分散且不固定。 2空调设计参数 2.1室内空气设计参数 室内空气设计参数按照采暖通风与空调设计规范选 取,其参数见表1。 表1室内空气设计参数表 2.2海水设计温度 青岛沿海海水温度水下5m处,冬夏海水温度变化不 大,因此本设计海水温度按照最低水位水下5m计算,其数 值夏季(7月"9月)25.2!;冬季(12月)6.39!,冬季(1月"2月) 3.74!。2.3空调负荷 1)夏季冷负荷:!L=231.5kW;冬季热负荷:!R=187.2kW。2)浴室热负荷: !R=273.5kW。3海水源热泵系统 3.1海水处理 海水中含有一些生物活性和高含量的固体粒子(砂子、 有机物质等),含盐量也很高。这些颗粒可能会在表面形成沉淀物,结果会增加生物活性以及微生物腐蚀的可能性。为了避免这些,在海水引入口安装一个机械过滤器来过滤掉这些颗粒,还要通过杀死细菌的方法减少生物活性。 3.2蒸发器 为了避免海水直接进入热泵机组,而对蒸发器产生腐蚀,该系统设计中我们引入了抗海水腐蚀的二级换热器,换热器采用钛板制作,其示意图如图1所示。 图1二级闭式循环换热器设计 3.3海水管道设计 海水管道采用硬聚氯乙烯给水管材(U—PVC),海面下管道在海底开槽挖沟安装,陆地上管道直埋敷设。 4空调系统设计 为满足不同区域在同一时间对冷热的不同需求,该工程中在室内采用水—空气热泵机组,保证机组可以随时冷热切换,用“二管制”替代了“四管制”,从而节省了水管路的费用,而且方便运行管理。 每台热泵机组根据室内新风需求,在回风管道上引入适量的新风,新风入口装有电动调节阀,风阀的开启与关闭与热泵机组的风机连锁。 每台机组具有制冷、制热与通风功能,并且均配有室内控制器。过度季节,可根据实际需要制冷、制热或通风运行。 水系统为异程设计,每台水—— —空气机组进水管上装有过滤器,回水管上装有自动排气阀。每层水管路连接的第 二次网循环系统 蒸发器 二级闭式循环换热器 海水 ?¢ ?¢ ?¢ ?¢ ?¢ ?¢/? ?¢£¤/(%) ?¢/? ?¢£¤/?%? NC ?¢ 23~26 55~60 21~23 20~30 ? ?¢ 26~28 ? 21~23 ? ? ?¢£ 24~26 40~50 20~22 20~30 33~35 ?¢£ 25~27 40~50 18~20 20~30 34~36 工程建设与设计#$$%年第&期地源热泵专题 [作者简介]祁俊山(1972"),男,山东陵县人,助理工程师,从事海水源热泵的研究与推广应用. 海水源热泵空调工程应用实例 祁俊山1,薛越霞2 (1.青岛新天地环境保护有限公司,山东青岛266003; 2.青岛市环境监察支队,山东青岛266003) [摘要]通过目前国内建成的海水源热泵空调系统示范工程的实施,介绍海水源热泵空调系统工作原理、工程设计、运行参数、节能效益分析,为实施大型海水源热泵区域供热供冷提供理论和实践样板。 [关键词]海水源热泵;示范工程;系统设计;节能环保 [中图分类号]TU833.+3[文献标识码]A[文章编号]1007-9467(2005) 09-0012-02’#

污水源热泵影响因素

1.影响热泵系统运行的因素 水量、水温、水质和供水稳定性是影响污水源热泵系统运行性能的重要因素。 1. 1污水流量对热泵系统的影响 在热泵机组运行时,若污水流量过低,不利于机组的安全运行;污水流量过高时循 环水泵的功率就会增大,耗电量增加。 假设其它条件不变分析水流量对热泵机组性能的影响。在制冷工况下,当增大水的流量时,换热器的出口水温就会降低,换热系数增大,从而制冷量增加。然而,当水的流量增加到一定值时,换热系数不再增加,制冷量达到一定值不再变化,如图1.1。同样的,在冬季工况下增大水的流量时,水侧换热系数增大,蒸发温度升高,从而制热量也会增加,如图1.2 水量也会对热泵COP产生一定的影响。如图1.3所示,在夏季制冷运行时,增加冷凝器的水流量会导致冷凝压力的降低,使得压缩机的输入功率降低,从而COP值增大。然而,当水的流量增加到一定值时,COP值的增加速率趋于稳定。同样地,图1.4中的冬季制热运行时,增加蒸发器中水量使得热泵COP值增大。因为在蒸发压力增加的同时,压缩机内蒸汽的比体积增加虽然会导致工质的质量流量增加,但压缩比减小又使得单位质量压缩功下降,两者作用相互抵消,使得压缩机输入功率增加的幅度较制热量增加的幅度小,所以COP值增加。 图1.1 夏季工况下水流量和进水温度对制冷量的影响

图1.2 冬季工况下水流量和进水温度对制热量影响 1. 2污水温度对热泵系统的影响 在夏季制冷工况下,污水源热泵机组使用污水作为冷源,水的温度越低越好;在冬 季工况下污水作为热源时,温度则是越高越好。而且蒸发温度要适度,不能过高,否则 会导致压缩机的排气温度过高,可能导致润滑油发生炭化。因此,污水温度在200 C左 右时机组的制热和制冷将处于最佳工况点。 水温对热泵COP值是有一定影响的。夏季制冷时,如果升高冷凝器入口处的水温,则会导致冷凝压力的增加,此时制冷量会降低,同时压缩机的功率会增大,COP值反而 下降,如图1.3所示。冬季以制热工况运行时,如果升高蒸发器入口处的水温,则会导 致蒸发压力的增加,制热量增大,此时压缩机功率的增加速度较为缓慢,热泵COP值 增大。然而,当水温增加到一定值时,热泵的COP值不再发生改变,如图1.4

水源热泵与地源热泵优缺点的比较

水源热泵与地源热泵优缺点的比较 一、水源热泵深井技术介绍 1、水源热泵原理 地下水是一个巨大的天然资源,其热惰性极大,全年的温度波动很小,一般说来,埋藏于地表20M以下的浅表层地下水可常年维持在该地区年平均温度左右,是理想的天然冷热源。水源热泵系统正是利用地下水的特性而工作的一种新型节能空调。在水源热泵的水井系统中,水源热泵一般成井深度为50米到300米,因为此部分地下水主要由地表水补给,且不适宜饮用,故用于水源热泵中央空调是极佳选择水源中央空调系统的是由末端(室内空气处理末端等)系统,水源中央空调主机(又称为水源热泵)系统和水源水系统三部分组成。 为用户供热时,水源中央空调系统从水源中中提取低品位热能,通过电能驱动的水源中央空调主机(热泵)“泵”送到高温热源,以满足用户供热需求。为用户供冷时,水源中央空调将用户室内的余热通过水源中央空调主机(制冷)转移到水源中,以满足用户制冷需求。 1.1系统原理图:制热工况为例(制冷工况可通过阀门切换来实现,即使水源水进冷凝器,蒸发器的冷冻循环水接用户系统),系统原理见下图:

分类: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套管,该组套管一般水平或垂直埋于地下或湖水海水中,通过与土壤或海水换热来实现能量转移。 开式系统也就是通常所说的深井回灌式水源热泵系统。通过建造抽水井群将地下水抽出,通过二次换热或直接送至水源热泵机组,经提取热量或释放热量后,由回灌井群回地下。. 水源热泵原理图:

深井回灌开式环路

地下水平式封闭环路 2.水源热泵优点 2.1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,。4~6,实际运行为7理论计算可达到. 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

海水源热泵为养殖池加热Word版

青岛科创新能源科技有限公司 海水源热泵供热系统简介 海水养殖目前在渔业领域中占据着很大的一部分,对于海水养殖的收获成果,水温的控制占据着十分重要的位置,适宜物种生存的温度会增加养殖户的收入。针对水温过低会致使海产品生长缓慢甚至死亡的现象,需要对养殖池中的水温进行控制。目前水产养殖冬季加温或保温的传统措施主要有:电热棒加热,锅炉加热(燃油、煤、柴等)、搭建塑料大棚保温等。这些传统的加热方式不但效率低,而且会造成环境污染以及浪费,并且运行成本也比较高。而近几年随着热泵技术的快速发展,利用水源热泵技术采暖空调变得普及起来,因此实施应用海水源热泵供热系统为养殖池供热提供了新的途径。在水产养殖的应用中,海水源热泵系统并不是直接给养殖用水加热。而是利用热泵技术从海水中提取低温热量供热,实现海水热能资源化。通过热泵的运转,以消耗25%左右的电能,从该温度的海水中提取75%的热量,可得到100%的供热量,进而加热系统内部的末端水的温度,变热后的末端水,经过铺设在养殖池中的换热器用热传递的原理使养殖水体慢慢升温,从而达到保持水温的目的。海水源热泵供热系统属于当前国家重点鼓励和扶持的海洋新能源和高效节能减排、环保领域。 项目背景及公司简介

海水源热泵技术的开发为利用可再生能源提供了强有力的手段,从而满足了节约能源和环境保护的要求。由于海水的质量热容大,传热性能好,因此沿海地区拥有大量海水的地方,海水是理想的冷热源,而且与传统的加热方式相比,设计安装良好的海水源热泵具有明显的优势。但由于海水源热泵系统属于新兴产业,虽然从事本行业的相关企业众多,但这些企业又大多没有自主知识产权和工程技术经验,造成大量海水源热泵供热工程项目出现一系列问题,包括运行效果不好、运行成本过高、不节能、甚至以失败告终等。而科创公司的技术团队是我国较早从事海水源热泵系统研究与应用的研发队伍,有一批教授、研究员、博士等组成的高层次研究团队,具有丰富的研究开发和工程实施经验(其中,西德博士1名,省部级突贡专家1名),同时联合哈尔滨工业大学、青岛大学、哈尔滨机械研究所等,具备高能力、高水平的人员背景和产学研支撑条件。先后开发了近50项相关专利技术与设备,并进行了投产转化,建设了我国大型热泵供热系统示范工程50余项,累计建筑面积达千万平方米以上,承担了十二五科技支撑、科技惠民等大量的国家、省部级科研项目,并获得了省部级技术发明一等奖、专利奖等。公司还承担建设了山东省低值能源供热工程技术研究中心、青岛市热泵供热工程技术研究中心以及青岛市余热利用与热泵专家工作站等平台的建设。工作原理 相对其他热泵系统而言,海水水质条件极其恶劣,利用过程中又

污水源热泵文献综述

城市污水源热泵的探析 摘 要:随着全球气候变化、不可再生能源的日益枯竭问题的日益凸显,节能与环保重要性更加突出。城市污水作为一种清洁能源,对其所携带的废热的利用的研究受到国内外专家的关注。污水源热泵技术作为一种新型能源技术,可充分利用污水中得废热,实现污水的资源化。本文简要介绍了我国污水资源的现状,污水源热泵的工作原理、分类,污水源热泵系统在国内外研究现状,分析了污水热泵节能环保方面的优势,以及污水源热泵当前遇到的难题及解决方法。 关键词:节能环保; 污水源热泵; 废热利用; 经济 0、前言 随着经济的迅速发展、人口的增加、常规能源的大量消耗,能源供需形式日趋紧张。能源资源短缺对世界经济发展的约束性日益突出。据世界能源年鉴数据统计,截止到2010年,中国石油可采储量为148亿吨,占世界总量的1.1%,世界排名第14;天然气可采储量为2.8万亿立方米,占世界总量的1.5%,世界排名第14;煤炭储量为1145万吨,占世界总量的66.8%,世界排名第3。可见中国能源储量在总量十分丰富。但是人均水平却只相当于世界人均水平的 6.4%、5.6%、66.8%,人均资源储量非常,远远低于世界水平。 20世纪50年代以来,中国的能源工业开始发展,特别是改革开放以后,能源的开采和供给能力不断的增强,促进经济的快速发展;20世纪90年代末,能源对外开放和投入的增加缓解了能源对经济发展的制约。1993年,中国成为石油净进口国,1996年中国成为原油净进口国;21世纪以来,能源供需形势又日趋紧张,中国经济面临着能源的严重挑战 [1]。中国能源的开采和供需面临着资源约束,特别石油是对外依存度的提高[2]。 能源的短缺严重制约着中国经济的发展,开发洁净能源和可再生能源越来越受到国内外专家学者的关注。高污染、高耗能、低效益的发展模式不仅极大的浪费了一次性资源,对环境的污染也非常严重,因而改善能源结构、提高能源利用率尤为重要。对开发地热能、太阳能等新能源、煤炭净化、余热回收等研究的推广称为如今的热点。 一.余热利用 余热利用是指回收生产工艺过程中排出的具有高于环境温度的气态(如高温废气)、液态(如冷却水、生活废水)、固态(如各种高温钢材)物质所载有的热能,并加以重复利用的过程。余热是能源利用过程中没有被利用的、废弃的能源,它包括高温废气余热、冷却介质余热、废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余热等七种。 我国余热普遍存在,特别冶金、化工、纺织等行业的生产过程中、城市排放生活污水中存着这丰富的余热资源。这些余热余压以及其它没有得到利用的余能不仅造成能源的浪费,而且还污染了环境。 1.1工业余热 统计数据表明,我国工业余热资源的回收率仅为33.5% [3]。回收利用潜力巨大。城市消耗了全球近60% 的水资源,它排放的污水中的余热巨大,回收价值高。 工业余热按照能量形态分为三大类,即载热性余热、可燃性余热和有压性余热。 (1)载热性余热 载热性余热指的是工业生产过程中排出的废气和物料、产物等所带走得高温热以及化学反应热等。例如:燃气轮机、内燃机等动力机械的排气,钢厂产品所携带的热,钢厂厂冷却水、凝结水所携带的显热,炉窑产生的高温烟气、高温炉渣、高温产品等。 (2)可燃性余热

水源热泵冷水机组的特点及原理

水源热泵冷水机组的特点及原理 水源热泵冷水机组凭借经济实用、环保、应用范围广等各方面优点,在生活中被广泛使用着。很多地区都将该系统运用在了建筑的配套设施之中,它符合可再生能源技术要求,响应了可持续发展的战略理念。小编现在为大家介绍下什么是水源热泵冷水机组?它与空调有什么区别? 一、什么是水源热泵冷水机组 “水源热泵”型冷水机组又称为冷暖型冷水机组,冷暖型机组可在夏季向空调系统提供冷冻水源。而在冬季可向空调系统提供空调热水水源,或直接向室内提供冷风和热风。冷水机组的热泵工作原理是利用冷水机组的蒸发器从环境中取热,经过压缩机所消耗的功(电能)起到补偿作用,冷水机组的冷凝器则向用户排热,制出所需要的热水。 二、水源热泵冷水机组与空调之间的区别 传统设计的空调系统中较多采用的是冷水机供冷、锅炉供热的方式,或者采用溴化锂机组同时提供冷水和热水。利用锅炉作为热源,存在着环境污染和运行费用高的问题,降低能源消耗;而冷水机组以热泵方式运行来供热和提供热水,使得不仅采用电力这种清洁能源,而且提高了冷水机组的综合能效比,降低了能耗。 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%。

海水源热泵的安装流程

海水源热泵系统安装工艺流程图:

该系统由能量采集系统、能量提升系统和末端能量释放系统三部分组成: 能量采集系统: 由海水取水装臵、海水潜水泵、海水处理系统等组成。通过海水潜水泵提取海水,海水经过处理后输送至海水热泵。 能量提升系统: 由海水热泵、定压装臵、控制系统等组成。 能量释放系统: 提升的能量向建筑物末端装臵释放。建筑物末端装臵采用散热器、风机盘管、全空气系统、地板辐射采暖系统等形式。 1.1热泵机组的安装 一定要请专业人士安装,不可自行安装。安装时要确保一下条件: 1.1.1机房 为了便于操作和检修,机组的主操作面,应留有1—1.5米的空间,其余两面至少能让人通行。 机组运行时,压缩机汽缸盖、排气管、冷凝器外壳的温度均高于环境温度而向四周散发热量,使机房温度升高,恶化电动机及操作人员的工作环境,故机房应通风并应配臵排风设备,以保证机房温度不超过35°C。 为了不使机组运行噪声外传影响周围环境,机组机房应

隔音,如有条件,可在机房内加装吸音结构;主机房和水泵房最好不在同一房间。 1.1.2机组搬运 机组到达安装位臵后,在吊运过程中,须小心操作,以免伤及设备。在起吊绳索与机组接触的地方,要放臵垫片;对重量较重的机组,在机器顶部之上的吊索之间要加支撑杆,以减轻吊索对机组的压力。搬运时,宜采用叉车或吊车,吊索与机组应连接牢固,机组平稳无倾斜,同时确保吊索不与侧面热交换器、电控箱接触。 1.1.3机组安装基础及固定 机组应安装在坚实、牢固且平面平整的混凝土基础或金属钢架上,安装平台强度必须足以承受机组重量。若强度不足,极易产生振动及噪声。 混凝土基础台表面一般以水泥作水平修饰并需进行防 水处理,基础台四周应设臵排水沟槽,排水沟坡度应大于0.5%,且坡向排水口。 为使设备能宁静运转,避免因振动和噪声的传递而影响机组所在的楼层,机组底座与基础应以减震器隔离,且机组安装时需注意保持水平。 为避免地震、台风或设备长期运行产生的可能位移使接管产生扭曲以至于断裂,机组应采取妥善的限位固定措施。 主机必须接地。 1.1.4水系统及水管的配套

污水源热泵系统工作原理及特点优势.

污水源热泵系统工作原理及特点优势 污水源热泵系统利用污水(生活废水、工业温水、工业设备冷却水、生产工艺排放的废温水),借助制冷循环系统,通过消耗少量的电能,在冬天将水资源中的低品质能量“汲取”出来,经管网供给室内空调、采暖系统、生活热水系统;夏天,将室内的热量带走,并释放到水中,以达到夏季空调的效果。污水源热泵系统的特点与优势:我国北方地区,冬季采暖主要是依靠煤、石油、天然气等石化燃料的燃烧来获得。采暖与环保成为一对难以解决的矛盾。城市污水是北方寒冷地区不可多得的热泵冷热源。它的温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,这种温度特性使得污水源热泵系统比传统空调系统运行效率要高,节能和节省运行费用效果显著。原生污水源热泵系统以原生污水为热源,冬季采集来自污水的低品位热能,借助热泵系统,通过消耗部分电能,将所取得的能量供给室内取暖;在夏季把室内的热量取出,释放到水中,以达到夏季空调的目的。它有以下特点: 1。环保效益显著原生污水源热泵系统是利用了原生污水作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统,污水经过换热设备后留下冷量或热量返回污水干渠,污水与其他设备或系统不接触,污水密闭循环,不污染环境与其他设备或水系统。供热时省去了燃煤、燃气、燃油等锅炉房系统,没有燃烧过程,避免了排烟污染;供冷时省去了冷却水塔,避免了冷却塔的噪音及霉菌污染。不产生任何废渣、废水、废气和烟尘,环境效益显著。我国年污水排放量达464亿m,可节省用煤量0.33亿吨,以全国年总能耗30亿吨标煤计算,达到了1。1%,若按暖通空调的一次能源消耗量10 亿吨标煤计算,达3.3%。同时每年可减少排放量达72万吨。 2。高效节能冬季,污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。 3。污水源参数 (1)污水水质问题城市污水包括工业废水,工业冷却水,及生活污水,而城市二级污水是经过一级物化处理和二级生化处理,去除了污水中大量的杂质,降低了污水的腐蚀度,更有利于污水中热能提取。 (2)污水水温保障城市污冬暖夏凉,常年温度稳定,污水水温在冬季比环境温度高15--20度,夏季温度比环境温度低10--15度。因此热泵具有良好的热源,污水源热泵系统利用温差在5度,因此污水源热泵空调系统完全可以在高效率运行。 (3)污水量的保证城市污水水量的变化主要是生活污水的变化,而生活污水的出水量基本保持不变。(4)污水换热器: 污水中含有大量油性污物,流经换热管时会产生挂膜现象,关闭黏结粘泥,从而增大换热热阻,影响换热效率,因此在设计污水换热时使污水走管程,同时设置自动反清洗装置,在换热器运行期间定时进行反冲洗,保证换热效率,提高热能利用 率。 4。综合分析 (1)污水源热泵系统运行稳定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,是很好的热泵热源和空调冷源,水体温度较恒定的特性,使得热泵系统运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问 题。 (2)一机多用此热泵系统可供暖、空调,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。城市污水源热泵系统利用城市污水,冬季取热供暖,夏季排热制冷,全年取热供应生活热水,夏季空调

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