水源热泵在建筑节能中的应用

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1、水源热泵在建筑节能中的应用　　摘要：水源热泵被当今社会称为最环保，运行费用最低的中央空调，冬可供热，夏可制冷，还可以提供生活热水。本文在对水源热泵的工作原理进行分析的基础上，探讨了水塬热泵在建筑节能中的应用。　　关键词：水源热泵　建筑节能　工作原理　应用　　随着环保低碳理念的逐步深入，建筑节能越来越受到重视，水源热泵技术作为一种新型的空调技术，因其环保、节能、经济、实用等方面有独特的优势而备受关注，逐步在很多地区得到推广，其应用前景非常广阔。因此，对水源热泵在建筑节能中的应用研究，具有一定的经济和社会意义。　　水

2、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。地球本身就是一个庞大的热量源，水源热泵技术，就是利用水与地能冷热交换作为冷热源，冬季把地能中的热量‘抽’出来，供给室内采暖；夏季把室内热量‘取’出来，‘放’到地下水、土壤或地表水中。　　水源热泵可分为地源热泵和水环热泵。地源热泵包括地下水热泵、地表水(江、河、湖、海)热泵、土壤源热泵；利用自来水的水源热泵习惯上被称为水环热泵。水源热泵利用地下浅层地热资源，既可供热又

3、可制冷，是高效节能的空调系统。　　水源热泵供暖空调系统主要分三部分：室外地能换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系统。其中水源热泵机主要有两种形式：水水式或水空气式。三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递，水源热泵与地能之间换热介质为水，与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。　　地球表面浅层水源如深度在1000米以内的地下水、地表的河流和湖泊和海洋中，水源的温度一般都十分稳定。水源热泵机从水源中提取能量。通常水源热泵消耗1kW的能量，得到4kW以上的热量或冷量。　　水源热泵技术的工作原理就是：通过

4、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

5、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％的供热制冷空调的运行费用。　　地源热泵是以地下土壤层为冷源对建筑物进行供热水、供暖和空调供应的技术。地下层一年四季均保持一个相对稳定的温度。在夏季地下温度比地面温度低，在冬季比地面温度高。地源热泵利用大地的这个特点，通过埋藏在地下的换热器与土壤交换热量。它不需要辅助热源和冷却设备即可实现冬季供热、夏季供冷。因此地源热泵是一项高效节能环保的新技术，不会污染地下水，不影响地面沉降。冬季管道内液体将热量抽出，导入

6、建筑物内同时蓄存冷量以备夏用。在夏天热量从建筑物内抽出排入地下，同时蓄存热量以备冬用。地源热泵一年四季可提供高品质的冷暖空气，适合户式中央空调冷热源。　　采用水源热泵系统，冬季无燃烧过程，无污染物排放，夏季减少了冷却塔的飘水损失，减缓了城市的热岛效应，具有极为显著的经济和社会效益。　　利用湖水、河水、地下水及地热水资源，消耗部分电能，冬季把水中的低品位能量“取”出来。供给室内采暖或空调；夏季，把室内的热量取出来释放到水中，达到空调的目的，同时可“免费”为用户加热部分生活热水。　　环保：供热时可代替锅炉房系统，没有

7、燃烧过程，避免了排烟污染，供冷时省去了冷却塔，避免了冷却塔噪音及霉菌污染，使环境更加洁净优美。　　节能：　　冬季，投入1kw电能可得到4kW左右的热能；夏季，投入1kw电能，可得到4kw以上的冷量，能源利用率为电采暧方式的3～4倍以上，同时“免费”为用户加热生活热水器。　　省地：省去了锅炉房以及与之配套的煤场和碴场，节约了土地资源。　　节水：以水为源体，吸收或向其释放热量，从而达到供暖或制冷的作用，既不消耗水资源，也不会对其造成污染。　　节资：通过热泵系统来实现供冷气、采暖和供热水器，一次性投资只是传统制冷制热投

8、资的1／2-2／3；运行费用只有传统方式的1／2-2／3。　　抓好建筑节能特别是抓好采暖空调的节能已成当前必要之举，发展水源热泵已成为建筑工程中采暖空调节能的重要方向。因地制宜地采取不同形式的水源热泵技术可以有效地利用低温地热资源，同时克服传统采暖空调技术的局限和不足，在节能减排和城市现代化建设方面有着重要的意义。　　如KH系列水源热泵是高效、环保、制冷制热于一体的节能型