水源热泵技术的概念、特点及其工作原理

技术分类: 流体动力/动力传输    来源:www.newmaker.com  发表时间:2007-03-15
turing、Mammoth Inc.、The Trane Company、Water Furnace International等公司。美国的水源热泵的研究和应用更偏重用于住宅和商业小型系统(20RT以下),多采用水-空气系统,如大家熟知的TRANE等推出的产品。在大型建筑方面,美国推行WLHP系统,即水环热泵系统。
    与美国的地源热泵发展有所不同,中、北欧如瑞典、瑞士、奥地利、德国等国家主要利用浅层地热资源,地下土壤埋盘管(埋深<400米深)的地源热泵,用于室内地板辐射供暖及提供生活热水。据1999年的统计,为家用的供热装置中,地源热泵所占比例,瑞士为96%,奥地利为38%,丹麦为27%。同时,中、北欧海水源热泵的研究和应用也比较多。
        中国最早在50年代,就曾在上海、天津等地尝试夏取冬灌的方式抽取地下水制冷,天津大学热能研究所吕灿仁教授就开展了我国热泵的最早研究,1965年研制成功国内第一台水冷式热泵空调机。目前,国内的清华大学、天津大学、重庆建筑大学、
天津商学院、中国科学院广州能源研究所等多家大学和研究机构都在对水源热泵进行研究。其中清华大学在多工况水源热泵经过多年的研究已形成产业化的成果,已建成数个示范工程。国内的水源热泵制造厂商中清华同方人工环境设备公司、山东海阳富尔达是比较早的水源热泵制造厂家,但目前也有相当多的制冷空调厂家将其普通的水冷机组改造为水源热泵。中国的水源热泵的研究和应用才刚刚起步,与国外相比,在热泵机组的优化设计和工程应用上还存在较大差距。
       目前,世界特别看好中国的市场。美国能源部和中国科技部于1997年11月签署了中美能源效率及可再生能源合作议定书,其中主要内容之一是“地源热泵”,该项目拟在中国的北京、杭州和广州3个城市各建一座采用地源热泵供暖空调的商业建筑,以推广运用这种“绿色技术”,缓解中国对煤炭和石油的依赖程度,从而达到能源资源多元化的目的。据称“华亭嘉园”即是此项目的应用。2000年6月19至23日在北京由国家科学技术部高新技术开发与产业化司召开了中美地热泵技术交流会,会议的主题就是“提供运用地热泵技术为住宅小区或公用楼宇采暖制冷,大幅降低运行费用的节能解决方案”的主题。
       在未来的几年中,中国面临着巨大的能源压力。一方面,中国的经济要保持较高速度的增长,另一方面,又必须考虑环保和可持续发展问题。所以要求提高能源利用效率,要求能源结构调整。能源利用效率提高,会鼓励各种节能设备和技术的推广,能源结构调整的方向就是从以煤为主转为以燃气,直至以电为主。在中国的能源消耗中,建筑耗能的比例相当高。为了适应市场要求和参加国际竞争,我们必须加快中国品牌的水源热泵的产业化研究开发。
四、清华同方水源热泵的技术特点
       清华同方开发的水源热泵机组是针对大中型的建筑开发的可以实现模块组合的水-水热泵机组。可以利用地下水和以及江河湖泊的水源以及地热尾水。对不同的水源,可以通过是否加装中间换热器来构成闭式或开式系统。机组在工作时的冷热切换,通过对水系统的管路的切换而实现,氟系统保持稳定不变。
       根据对制冷压缩机的研究和对市场的预测,规划中的水源热泵包括4种规格:GHP300、GHP500、GHP600、GHP1000。其中GHP300和GHP500为基本模块,分别为2个压缩机独立系统和3压缩机独立系统,GHP600和GHP100为GHP300和GHP500组合体。GHP300在标准地下水制热工况热量为309KW,在标准地下水制冷工况冷量为265KW。
       清华同方的水源在产品的设计时,采用的技术路线是:选用R22做制冷剂,采用成熟的热泵技术,考虑中国的实际国情,重点放在高出水温度和宽使用温度的实现上,选择并确定压缩机工作点和工作范围,本着节水节能的思想,设计大温差的分段水换热器。氟系统的设计采用分系统完全独立的模块化思想,系统部件数量少而品质精良。控制系统充分考虑多系统的协调统一控制,并设置多种的安全保护,同时考虑水系统的水泵控制和远程的操作。清华同方的水源热泵机组除了具有传统的水源热泵的所有的特点以外,作为针对中国国情设计的系统,其值得注意的特点有:







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