地表水源热泵系统设计中体会

地表水源热泵系统设计中的体会

摘要：进入21世纪，我国建筑行业的持续发展，国家对建筑节能的要求越来越高。清洁、节能的地表水源热泵系统被广泛应用于工程实践中。本文就谈谈地表水源热泵在设计、应用中的体会。

关键词：地表水水源热泵板式换热器室外泵房

随着科技的发展，“低碳”、“节能减排”越来越成为人们追求的目标。绿色建筑，减少冬季采暖所造成的大气污染，降低空调能耗，推广可再生能源在内的清洁能源是我们暖通空调工作者义不容辞

的责任。水源热泵系统被称为二十一世纪的“绿色空调”技术，其具有高效节能、安全可靠、满足多工况要求，环境效益显著等特点而被广泛采用。

水源热泵根据利用介质不同又分为地表水源、地下水源、土壤源热泵系统。本文主要讲述的为地表水源热泵系统。（以下简称水源热泵）水源热泵原理主要是利用地表水作为冷热源，通过输入少量电能，将低品位能源转化成高品位能源的技术。

板式换热器

为实现水质较差的地表水源热泵系统的应用，只能对水质进行预处理（比较简单的除沙、除藻处理）以解决污物对流断面的阻塞问题。但是仅仅是预处理是不够的，因为此时水质中仍然含有大量小尺度污物及溶解性化合物，是一种固液两相、固相多组分流体。为了避免这些污物进入热泵机组，我们常常在机组与地表水之间加一道板式换热器进行隔离。在选择换热器时要注意的是一般选择碳

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℃，

水源热泵系统设计

水源热泵系统设计 一、水源热泵设备选型 ⒈一般情况下按空调冷负荷确定机组型号，对于热负荷高的地区要校核采暖负荷。 传统的系统——用较大的热负荷或冷负荷选择系统。以出水温度35℃的制冷量或以出水温度18℃的 制热量作为选择水源热泵机组的依据。 ⒉无锅炉系统——用冷负荷选择水源热泵机组，房间的热损耗需用足够能量的电加热型加热器加以抵 消。 ⒊水系统进水温度选定原则：一般制冷为15～35℃，制热为10～32℃，国标规定制造商参数标定按制冷进出水温度30/35℃，热泵制热进出水温度20℃。 ⒋水量及风量确定原则：一般每KW的水流量为0.19m3/h，风量为140～250m3/h。 ⒌实际制冷量及制热量会因室内设计干、湿球温度的不同而有所变化，应根据室内设计干、湿球温度进 行修正。 二、循环水系统设计 水环系统通常有冷却塔、换热器、蓄热箱、辅助加热器、泵及相应管路组成。水环水温控制范围一般为15～35℃，在此温度范围内，一般不需要开冷却塔或辅助加热器。 三、系统水流量设计 水源热泵系统夏季需冷量的计算方法与其它系统相同。根据需冷量和所需的冷却水温差，各台水源热泵装置的循环水量即可求出，在考虑到装置的同时使用系数，即可得到整个系统所要求的夏季总冷却循环水量。 一般来说，单一性质的建筑同时使用系数较高，综合性建筑则低一些。另水源热泵装置的数量越多，同时使用系数越小，反之则越大。同时使用系数可按以下原则来确定： ⒈循环水量小于36 m3/h时，同时使用系数取0.85～0.9 ⒉循环水量为36～54 m3/h时，同时使用系数取0.85～0.85 ⒊循环水量大于54 m3/h时，同时使用系数取0.75～0.8 以上原则中所提到的循环水量是指各装置所需水量的累计值，把此值乘以同时使用系数即可得到系统实际所需的总循环水量，并以此作为循环水泵、冷却塔的选型参数以及循环水总管径确定的依据。 四、系统形式 水源热泵水路系统通常采用一次泵系统，运行简单、管理也比较方便。考虑到整个系统的运行可靠，系统中必须设置备用泵。 水系统的循环泵建议多台并联。 为保证每一台水源热泵机组都得到所需水流量，其水系统一般建议采用同程式；每一个分支

水源设计

一、水源供应系统概述 水源热泵系统是从各种水源或土壤埋管水环路中提取能量，根据目前常用的工艺措施，水源热泵系统的能量来源包括地表水源、废热水源、井水水源、土壤埋管。地表水源包括江、河、湖、海水源，废热水源包括工业废水、生活污水及中水、矿井坑道水源等，井水水源是指深度一般在400米以上的浅表层井水，土壤埋管是指水平埋管或深度一般在200米以上的垂直埋管式交换器。 水源供应系统是水源热泵中央空调的能量来源，与传统中央空调系统对比，它取代了锅炉供热系统和冷却塔，因此在水源热泵中央空调工程中是重中之重，对整个空调系统的使用效果、运行可靠程度、空调系统耗能量影响很大。地表水源和废热水源需要在进主机前采取相应的过滤、水处理和防腐措施，土壤埋管已有《地埋管地源热泵技术》等相关技术规范资料，而井水水源的供应系统目前尚没有专门的文字资料进行总结和归纳，因此本章将根据大量的【科莱智星】水源热泵项目工程实践经验，从水井系统的前期规划、取水方案和工程布局、井水量计算、潜水泵的选型与控制、水处理措施、回灌措施诸方面加以分析说明。 二、水井供应系统的前期规划 一个土建项目是否可以上水源热泵中央空调，取决于该项目所在地是否具有水源。如果有温度适宜、水量恒定的工业尾水、污水中水、地表水、海水等各种形式的水源，则可以直接从上述水源中提取冷热能。如果没有再考虑地下水方式是否可行。有的地区严重缺乏地下水，有的地区当地政府严禁开采地下水，有的项目在建筑物周边空地根本不具有水井施工的客观条件，所以地下水方式会受到各种因素的限制。 地下水方式的优势是一年四季400米以上的浅表层水温相对恒定，但全国各地的地下水状况各不相同，每一个地区的每一个项目在进行水源热泵项目论证时必须提前咨询当地地质勘探部门的专业人员，以确认项目所在地是否有水量稳定的地下水。有的项目紧靠大江大河，设计人员想当然地认为水量肯定没问题，但施工时却发现地下根本没有稳定的水源或水量很小。有的项目丰水期考察时水量充足，上马后却发现枯水期地下水严重不足。为了解决上述问题，在项目前期规划设计阶段，须作如下工作： 1、查看建筑物的总平面图，了解建筑物周边是否有空余场地可以用来打井。 2、了解当地政府是否允许开凿水源热泵水井，有哪些规定和办理程序。 3、通过水利部门和地质勘探部门了解地下水状况、水井工艺要求、打井成本、水质、水量、水温等详细资料。

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

水源热泵控制系统

水源热泵控制系统 水源热泵作为一种用地下恒温水源代替冷却塔的高效节能空调，在实际应用中，为了进一步提高节能效果，还应尽可能减少主机、冷冻水泵和冷却水泵等主要耗能设备的用能。传统的空调水系统使用定流量的运行方式，水源热泵主机本身具有能量调节机构，根据负载变化输出的能量可以在额定值的25％-100％的范围内调整。但是，冷冻水泵和冷却水泵却不随着负载变化做出相应的调节，流量保持不变，导致水系统经常在大流量、小温差的工况下运行，电能浪费很大。采用定温差变流量的水系统控制，可以避免这种浪费。 采用这种控制方式，可以把进回水的温差固定在一个较大的给定值上，在用户负荷较小时，通过减少流量来满足用户要求，这样水泵的能耗可以大大减少。随着冷机技术的进步，蒸发器的流量可以在额定流量的60%-100%范围内变化，这样就为采用交流变频调速器对水源热泵系统中的水泵进行变流量节能控制提供了技术保证。本文将利用PLC、触摸屏和变频器对水源热泵进行变频节能控制。 2 变频节能控制方案 采用变频器配合可编程控制器组成控制单元,其中冷却水泵、冷冻水泵均采用温度自动闭环调节，即用温度传感器对冷却水、冷冻水的水温进行采样,并转换成电信号(一般为4-20 mA,0-10 V等)后送至PLC,通过PLC将该信号与设定值进行比较再作PID运算后，决定变频器输出频率,以达到改变冷冻水泵、冷却水泵转速,从而达到节能目的。 2.1冷冻水系统 系统采用定温差变流量的方式运行，在保证最末端设备冷冻水流量供给的情况下，确定一个冷冻水泵变频器工作的最小工作频率作为水泵运行的下限频率并锁定；将电动机工频设定为上限频率，改变变频器频率就可以调节系统的流量。

上海世博轴江水源地源热泵系统设计

上海世博轴江水源地源热泵系统设计

一、世博园区简介

世博园区规划 F 区 文化博览中心 演艺中心世博中心 世博轴 中国馆 主题馆 VIP 生活中心Shangri-La hotel 非洲馆 欧洲馆 美洲馆 澳洲馆 亚洲馆 企业馆 最佳城市试验区

二、建筑概况 2 1 4 1 1 2 2 1 1 3 2 2 4 3 下 下 7. 3.7. 3.5 5.0 14.0 5.03.515.04. 4.3. 3.516.2 8. 3.5 216 90 1020 50100 0道路红线 228 3.5 16.5 35 4.5 55 25.0 121 38 121 671.0 道路红线 地下室边界 道路红线 道路红线 道路红线 道路红线道路红线地下室边界 800 磁悬浮控制线 上 南 路 上 南 路 路 明浦 路 明 浦 路 环 北 路 环 南 路 野 雪 历 城 路 路 浦 华路 野雪 路 环 南路 环 北 江 黄 浦 云 台 路 路 山 洪 浦明110KV 变电站 演艺中心 公共活动中心 餐饮娱乐广场 世博会期间高架步廊 主题展馆 停车场 广场 磁悬浮车站 中国馆 国家自建馆 国家自建馆 停车场 周家渡通信机房 8.0 围栏区 阳光谷D 阳光谷E 阳光谷A 阳光谷B 玻璃屋顶 滨江庆典广场会后开发高层 56 56 166 261 252 11.1 800 阳光谷C 道路红线 地下通道 接演艺中心地下 接公共活动中心地下 接中国馆 接磁浮车站 通道 地下通道接接轨道交通 通道 华 浦 路 +4.298+4.400 +4.000 +4.000+4.000 +4.500 +4.500 +4.000 下 下 82.1 61.5 85.1 591 75.9 623 83.4 59.5 .5.6 下沉式广场 (2#地块) (1#地块) 120 55地下通道一层通廊主入口(会中) 一层商业主入口(会后)地下一层入口 一层通廊主入口(会中) 一层商业主入口(会后)地下一层入口 一层安检入口(会中) 一层安检入口(会中) 一层商业主入口(会后)下沉式广场入口 下沉式广场入口 一、二层主入口 一层商业主入口(会后) 地下一层入口 地下一层入口 一层通廊主入口(会 中)一层商业主入口(会后) 一层通廊主入口(会中)一层商业主入口(会后)地下一层入口 地下一层入口10.00m 高架平台入口 995 接地铁车站地下通道一层通廊主入口(会 中) 一层商业主入口(会后)餐饮娱乐广场 地下车库出入口地下车库出入口+4.552 +4.600 地铁风口 地铁风口 接地铁广场 接地铁广场 660 9-10 660 X =-6065.3555Y =2039.6836 X =-6045.0653Y =2147.7960 X =-5041.6016Y =1948.5339 X =-5059.9552Y =1850.7413 702.3 22.470 70 150 146 50 150 16.8 800 40 155 10.00m 高架平台入口 南段用地 北段 800 阳光谷A 9.A C H J 1-1 3-31 下+4.200 +4.200 +4.200 +4.200+4.200-1.000+1.800+1.800 -1.000-1.000 下下下下下下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 下 -1.000 -1.000-1.000-1.000-1.000-1.000+4.200-1.000-1.000 -1.000 -1.000 168 地下车道接 地块车库地下通道 接联合展馆 地下通道 北段 660 110 225 A C H J 70 70 995 995 X =-5728.1938Y =1976.1541 X =-5682.0769Y =2068.7362 X =-5203.0070Y =1978.8260 X =-5248.7401Y =1886.1718 20.0134 227 用地红线 用地红线 8.9 649.0674.0 22.4 1-1 3-2920.0 2.7 134 244 总平面图

地下水源热泵机组及系统设计

综述土壤源热泵系统供热和制冷的建筑 Ioan Sarbu?, Calin Sebarchievici 罗马尼亚蒂米什瓦拉理工大学构建服务工程系 关键字：地热能源、热泵、地下热交换器、热响应测试、能效、环保性能 摘要：由于地源热泵在能效和环保性上有着很大的优势，因而在世界各地有大量的地源热泵热泵(GSHP)系统用于住宅和商业建筑上。GSHP在供热和制冷领域被证明是可再生能源技术。本文提供了一个详细综述GSHP系统的文献及其最新进展。热泵工作原则和能源效率被首次定义。然后一般介绍了GSHPs及其发展,以及地表水 (SWHP)、地下水(GWHP)和热泵系统(GCHP) 的详细描述。最典型的垂直地面的地面热交换器热响应试验模型总结了目前包括钻孔内的传热过程。此外,一些新的GWHP技术使用换热器有特殊施工,并将GCHP供热和制冷结合从而获得更好的能源效率。以及制冷和供热受自动控制建筑的各种混合GCHP系统描述。最后,对由能源、经济和环保组成的闭环GCHP系统也进行了简要的评述。发现GSHP技术用在寒冷和炎热的天气中节能潜力是巨大的。

1 前言： 当然经济可持续发展战略的实施,促进效率和理性建筑能源消耗的主要能源消费国是罗马尼亚和其他成员国的欧盟(EU)。建筑能源代表了最大、最划算的节能潜力。此外,研究表明节能是最有效的方法减少温室气体排放(GHG)。 目前建筑几乎80%的能量是对热的需求，建筑的热能主要用于供暖和热水,而对冷的能源需求在逐年增长。 为了实现减少化石燃料消费和二氧化碳排放的伟大目标，Kyoto-protocol 除了提高能源使用效率外还解决了现有和将来建筑可再生能源的存量问题。 2008年12月17日,欧洲议会通过了可再生能源的法案。它建立了一个通用的框架,以促进可再生能源利用。该法案为现有的和将来的建筑进一步使用热泵供热和制冷开启了一个重要的机会。热泵使环境温度达到所需制冷和供热的温度水平需要电力或其他能源形式。 从环境得到的能量Eres,即被热泵利用的可再生能源能够用下面的公式计算： res u 1=E 1E spe ??- ??? 其中u E 是由热泵理论吸收的能量，spe 是热泵理论的季节性性能系数。 热泵的spe 系数>1.15/＿，其中＿指总的电力生产力和主要的电力能源消耗之比，对于欧盟国家＿平均值为0.4，这意味着季节性性能系数spe 的最小值应该> 2.875。 地源热泵(GSHP)系统使用土壤/水源作为源提供热源以及制冷以及日常用热水。GSHP 技术相对于传统空调(A / C)系统有更高的能效，由于地下环境提供了

浅谈湖水源热泵系统方案

浅谈湖水源热泵系统分析建议 地表水源热泵就是利用江、河、湖、海的地表水作为热泵机组的热源。当建筑物的周围有大量的地表水域可以利用时，可通过水泵和输配管路将水体的热量传递给热泵机组或将热泵 机组的热量释放到地表蓄水体中。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两类：即开式地表水源热泵系统和闭式地表水源热泵系统。 开式地表水源热泵系统和开式地下水源热泵系统近似，但由于地表水的传热特性与地下水的传热特性相差甚远，因此地表水源热泵系统的设计与地下水源热泵系统的设计不同。 闭式地表水源热泵系统与土壤源热泵系统类似，即通过放置在湖中或河流中的换热器与热泵机组连接，吸热或放热均通过湖水换热器内的循环介质进行。当热泵机组处于寒冷地区时，在冬季制热工况时，湖水热交换器内应采用防冻液作为循环介质。在开式系统中，从蓄水体底部将水通过管道输送到热泵机组中，进行热量交换后，再通过排水管道又将其输送回湖水表面，但水泵的吸入口与排放口的位置应相隔一定的距离。在开式地表水源热泵系统中，地表水的作用与冷却塔近似，而且不需要消耗风机的电能及运行维护费用，因此初投资比较低。 开式系统的主要优点如下： 由于减少了湖水换热器，增加了地表水与制冷剂之间的传热温差，因此比闭式地表水源热泵机组的换热量增大，即在相同条

件下，增加了机组的制冷量或制热量。如果湖水较深，湖水底部的温度比较低，夏季可以利用湖水底部的低温水来预冷新风或空调房间的回风，充分节约能量。来自热泵机组的温水排放到湖水上部温度较高的区域，这样保证湖水温度分布不发生改变，对湖水温度的影响小 开式系统存在的最大缺点是热泵机组的结垢问题。可采用可拆卸的板式换热器，并定期对其进行清洗或对机组进行定期的反冲洗等。另外，用于冬季制热，当湖水温度较低时，会有冻结机组换热器的危险，因此开式系统只能用于温暖气候的地区或热负荷很小的寒冷地区。在实际工程中，开式系统多应用于容量小的系统。 开式地表水源热泵系统的设计 开式地表水源热泵系统中，由于没有湖水换热器，系统设计相对简单，最关键的是选取合适的水流量。在夏季制冷时，由于地表水的温度总是低于空气温度，机组运行效率比较高。冷却水侧流量应根据放热负荷的大小。在冬季制热时，必须保证机组换热器出口水温在2以上，因此水侧进出口温差一般保持在3以内，每千瓦热负荷的最佳流量为0.2m3/H 。在气候寒冷地区，若冬季地表水温度在7以下时，则不适宜用开式热泵系统。 与土壤源热泵系统相比，闭式地表水源热泵系统的投资、泵的输送耗电量、湖水换热器的投资及运行费用方面均比较低。与开式地表水源热泵系统比较，它的优点如下：

水源热泵及辅助热源

水源热泵及辅助热源 摘要：主要介绍关于国内外的水源热泵应用情况，并提出关于水源热泵应用差异的集中性分析，然后以沈阳市为据点，实际分析关于地表水源热泵和地下水源热泵的适应性研究，在第三部分对沈阳市东北大学游泳馆的地源热泵的能效比进行实测和实际分析，最后把国内目前存在的各种问题进行综述，并提出可能的解决的方法。 关键词沈阳市水文地质情况地下水源热泵地表水源热泵 COP（能效比） 1 国内外的地源热泵的应用情况分析 1.1 欧洲与美国的水源热泵发展情况 美国从 80 年代初开展对地源热泵的大规模研究，其商业应用从 1985 年开始每年以 9.7％的速度稳步增长，到 1998 年，其商业建筑中地源热泵系统己占空调总保有量的 19%，其中新建筑中占 30％。热泵在欧洲、日本及其他发达国家也得到了广泛的应用，并形成了欧洲以发展大型热泵机组或热泵站为重点，美日则以中小型热泵领先的格局。同时，中、北欧海水源热泵的研究和应用也比较多。俄罗斯根据自身的具体情况，有两项新技术值得介绍，一是利用天然气输送途中的减压发电驱动热泵供冷和从城市污水、河水和电厂冷却水中回收废热用于供热;二是利用水电站下游河水作为低温热源进行热泵供热。 从下图可以看出2005到2014年这十年间，欧洲累计安装740万台机组，欧洲擅长使用大型机组。

1.2 国内的水源热泵的发展情况 2009年我国地源热泵工程应用面积1.007亿m2，至2014年已达约3.6亿m2，近5年内平均年累进增长为27%，国产品用了83%，另有17%用了进口品牌。中国的27%仍然是一个相当于一倍半的世界增速。 2005 年，中国建设部和国家质量监督检验检疫总局联合发布了《地源热泵系统工程技术规范》，为国内地源热泵系统的设计施工提供了科学的标准依据和强制性的法律规范。对于水源热泵技术的研究，国内目前集中在机组热力学分析，系统控制策略，经济性分析，地下换热的数值模拟，适用范围等方面。与国外相比，我国在水源热泵机组的优化设计和工程应用方面还有很大差距。在已经建成的水源热泵系统中，很多都存在着回灌不足甚至不设回灌井，对地下水造成污染等情况。 1.3 国内的水源热泵技术与国外的区别 （1）欧洲与美国对地源热泵制定了严格的标准，中国目前没有一家权威管理机构（2）地源热泵不仅仅是暖通空调技术，而是与地质水文与暖通空调的综合应用。（3）由于我国未对地下换热技术的深入研究，对地下热能采用非技术的开发，致使节能效果未达到设计效果，甚至很多项目的节能效果不如传统空调。 （4）国内关于施工设备、钻孔技术，包括设计手段已及后期监测系统与国外相差甚大。 (5）中国厂家更加强调热泵主机在地源热泵中的作用，而忽落地下换热系统。 所以，虽然中国地源热泵发展迅速，但是只能应用于公共事业单位，而缺少市场活力。“环保不节能”已及初投资较高使中国地源热泵推广阻力较大。

水源热泵方案设计说明[1].

水源热泵设计方案 单位：空调有限公司 日期： 2011年06月 目录 一、水源热泵工程设计方案说明 二、水源热泵报价一览表 三、水源热泵机组简介及配置清单 四、水源热泵机组部分销售业绩一览表 五、售后服务承诺 六、公司资质 水源热泵方案设计说明 一、工程概况

本工程为北京市通州宋庄镇北寺生态园，建筑面积约5100平米，其中生态园建筑面积3100平方米，办公和住宿2000平方米。 二、设计范围 水源热泵机房、水井和末端系统。 三、设计依据 1. 《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003） 2. 《实用供热空调设计手册》 3. 《建筑设计防火规范》GBJ16-87 4. 《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002 5. 《建设工程设计常用技术措施·暖通》 四、室外设计气象参数

名称单位夏季冬季 空调 室外 计算 干球 温度 ℃ 33.8-12 空调 室外 平均 不保 证50h 的湿球温度℃26.5 - 空气调节 日平均温度℃29 - 空调 室外 计算 相对 湿度 %7741 通风 室外 计算 干球 温度 ℃ 30-5 通风室外计算%62 -

相对湿度 室外 风速 m/s 1.9 3 大气 压力 mmHg 751 767 最大冻土深度 cm - 85 五、 空调冷热负荷计算 建筑 用途 建筑面积 冷负荷指 标 热负荷指 标 冷量计算 热量计 算 M2 W/M2 W/M2 KW KW 生态园 3100 260 180 806 558 办公/ 住宿 2000 220 180 440 360 合计 5100 1246 918

水源热泵分析

水源热泵供暖系统供水温度的确定 因为水源热泵供暖系统能够将通常情况下不能被直接利用的低位热能从水源中取出，提升后并加以利用，具有良好的节能环保特性。现针对利用水源热泵系统进行供暖时，其供水温度的选择问题进行分析。 1、供水温度对水源热泵机组运行的影响 在冬季供暖工况下，如果水源热泵低温热源侧的进出口水温不变，则水源热泵的供水温度越高，其制热性能系数（cop值）就越低，提供相同的热量所需的运行费用就越高。COP=38.126△t-0.633，△t=(th.i+th.o)/2-(tc.i+tc.o)/2 2、合理的供水温度选择 通过上面的计算可知，利用水源热泵机组进行冬季供暖时，供水温度越低，机组的cop值就越大，经济性越好，但供水温度也不能太低，否则将导致末端散热设备过大或无法满足散热设备对供水温度的内在要求。显然合理的供水温度应该是既能满足用户的用热需求，同时又有最佳的经济性。 3、如果水源热泵机组供水温度过高，水流量不变的情况下，蒸发压力即吸气压力会增加，同样的对应的制热量也会增加，消耗功率也会增加。，主要原因是因为对机组而言，过高的蒸发器水体温度，会导致蒸发压力过高，而对特定的冷煤系统在应用过程中，冷凝压力是一个定值，这个时候压差比就比较小，压差比小就意味着压缩机而言回油会受到很大的影响，无法保证热泵系统的正常工作，温度过高也会烧坏压缩机。

解决设想方案 日本在1980年代开展了超级热泵计划，开发出4类热泵，其中有利用45度余热水，制热出水温度85的中高温热泵，以及利用80度余热水，产出150度蒸汽的高温热泵。 欧洲有采用改进离心压缩机性能技术路线的高温热泵，采用R134a制冷剂，三级离心压缩模式，制热出水温度可以达到85度。 一般需要解决以下几个关键技术问题。 1.压缩机的选择：热泵设备常用的压缩机类型主要是螺杆压缩机、全封闭涡旋压缩机与半封闭活塞压缩机等，经过对不同类型压缩机工作特性进行比较研究，高温热泵设备一般选用全封闭涡旋压缩机。 2.工质的选择：为保证高温热泵设备在稳定的可允许的工作压力下运用，采用特殊的制冷剂为工质，换热效率高并对环境无污染，对臭氧层无破坏作用。 3.氟路系统控制的优化：保证整体机组的长时间高温稳定运行和使用寿命，并根据环境温度和蒸发温度，自动调节高温空气热泵设备运行工作状态和调件。

水源热泵设备选型

水源热泵设备选型 ⒈一般情况下按空调冷负荷确定机组型号，对于热负荷高的地区要校核采暖负荷。 传统的系统——用较大的热负荷或冷负荷选择系统。以出水温度35℃的制冷量或以出水温度18℃的 制热量作为选择水源热泵机组的依据。 ⒉无锅炉系统——用冷负荷选择水源热泵机组，房间的热损耗需用足够能量的电加热型加热器加以抵 消。 ⒊水系统进水温度选定原则：一般制冷为15～35℃，制热为10～32℃，国标规定制造商参数标定按制 冷进出水温度30/35℃，热泵制热进出水温度20℃。 ⒋水量及风量确定原则：一般每KW的水流量为0.19m3/h，风量为140～250m3/h。 ⒌实际制冷量及制热量会因室内设计干、湿球温度的不同而有所变化，应根据室内设计干、湿球温度进 行修正。 二、循环水系统设计 水环系统通常有冷却塔、换热器、蓄热箱、辅助加热器、泵及相应管路组成。水环水温控制范围一般为15～35℃，在此温度范围内，一般不需要开冷却塔或辅助加热器。 三、系统水流量设计 水源热泵系统夏季需冷量的计算方法与其它系统相同。根据需冷量和所需的冷却水温差，各台水源热泵装置的循环水量即可求出，在考虑到装置的同时使用系数，即可得到整个系统所要求的夏季总冷却循环水量。 一般来说，单一性质的建筑同时使用系数较高，综合性建筑则低一些。另水源热泵装置的数量越多，同时使用系数越小，反之则越大。同时使用系数可按以下原则来确定： ⒈循环水量小于36 m3/h时，同时使用系数取0.85～0.9 ⒉循环水量为36～54 m3/h时，同时使用系数取0.85～0.85 ⒊循环水量大于54 m3/h时，同时使用系数取0.75～0.8 以上原则中所提到的循环水量是指各装置所需水量的累计值，把此值乘以同时使用系数即可得到系统实际所需的总循环水量，并以此作为循环水泵、冷却塔的选型参数以及循环水总管径确定的依据。 四、系统形式 水源热泵水路系统通常采用一次泵系统，运行简单、管理也比较方便。考虑到整个系统的运行可靠，系统中必须设置备用泵。 水系统的循环泵建议多台并联。 为保证每一台水源热泵机组都得到所需水流量，其水系统一般建议采用同程式；每一个分支管路上最好加上平衡阀。考虑到建筑物的特点，为了配管方便，有时也可采取直接回水的异程式方案。 五、循环水管设计 ⒈确定循环水管的管径时，需要保证能输送设计水流量，使摩擦损失和水流噪音最小，以获得经济合理的效果。 ⒉循环管径越小，流速越高，相应摩擦损阻力变大，水流噪音也大。 ⒊当确定管径时，对于50mm直径的水管，极限水流速度为1.5～2 m/s，在极限水流速以下

水源热泵空调系统简介

水源热泵空调系统简介 一、背景 环境污染和能源危机已成为当今社会的两大难题，如何在享受的同时付出最少的代价逐渐成为人类的共识，在这种背景下以环保和健康为主要特征的绿色建筑应运而生。尽可能少地消耗能源为建筑物创造舒适环境已经成为空调的发展方向，开发利用天然的冷/热源能够为空调带来节能和环保双重效益，因而越来越受到人们的重视。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50m以下的深井水可常年维持在该地区年平均温度左右，是一种理想的天然冷热源。 二、水源热泵简介 水源中央空调系统是一种从地下水资源中提取热量的高效、节能、环保、可再生的供热（冷）系统。该系统是成熟的热泵技术、暖通空调技术配套地质勘察成井技术于一体，在地下50～100米相对稳定的水体温度下高效、稳定、经济的运行。水源中央空调系统是由末端（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，以满足用户制冷需求。 用户（室内末端等）系统由用户侧水管系统、循环水泵、水过滤器、静电水处理仪、各种末端空气处理设备、膨胀定压设备及相关阀门配件等组成。 水源中央空调主机系统由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀、各种制冷管道

配件和电器控制系统等组成。 水源水系统由取水装置、取水泵、各种水处理设备、水源水管系统和阀门配件等组成。 制冷工况的实现只需通过合理地设计用户系统和水源水系统管道和阀门，切换阀门来实现进蒸发器的水源水改进冷凝器，进冷凝器的用户系统循环水改进入蒸发器，以达到制冷的目的。（反之则为供热工况） 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，进行能量转换的冷暖空调系统。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相对的均衡。这使得利用储存于其中的似乎无限的太阳能或地能成为可能。所以说，水源热泵是利用可再生能源的一种有效途径。 三、水源热泵中央空调系统的工作原理图 在上图中，供水井的地下水通过潜水泵进入机组并进行能量提取后回灌入回水井，构成井水循环系统。机组提取地下水中的低位能量并将其聚变为高位能量，然后输送给冷暖水循环系统(用户末端)。整个系统仅消耗电能，无任何污染。由于地下水循环使用．因此也不会造成地层沉降。主机占地面积比传统方式大大减少，可放置在地下室等空间。

麦克维尔水源热泵系统

水源热泵系统 采用循环流动于共用管路中的水、从水井、湖泊或河流中抽取的水或在埋入地下的盘管中循环流动的水为冷（热）源，实现制冷、制热的系统。水源热泵系统一般由水源热泵机组、热交换系统、建筑物内系统、循环水泵及水管路等组成。 系统原理：水源热泵系统是以水为载体进行冷热交换，通过水源热泵机组，冬季将水体中的热量“取”出来，供给室内采暖；夏季把室内热量“释放”到水体中。根据热交换系统形式不同，可分为水环式水源热泵系统、地表水式水源热泵系统、地下水式水源热泵系统和地下环路式水源热泵系统。 系统优点： 1. 可再生能源的利用 水源热泵是利用了地球浅层（包括岩土体、地下水和地表水）所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的空调供暖系统。地表的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（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。所以说，水源热泵利用的是清洁的可再生能源。 2. 高效节能 水源热泵机组可利用的水体温度冬季为10-22℃，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，机组效率高。 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。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 水源热泵系统所使用电能，电能本身为一种清洁的能源，但在发电时，消耗一次能源并导致污染物和二氧化碳温室气体的排放。所以节能的系统本身的污染就小。水源热泵机组的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。 5. 一机多用，应用范围广 水源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，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。特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物，水源热泵有着明显的优点。不仅节省了大量能源，而且用一套设备可以同时满足供热和供冷的要求，减少了设备的初投资。水源热泵系统可应用于宾馆、商场、办公楼、学校、住宅等民用和商业场所。

某酒店地热水水源热泵系统设计方案(优.选)

某酒店地热水水源热泵系统设计方案 内容节选： 一、工程概况及设计依据 1、工程概况 某地产公司开发的星级酒店工程，建筑面积约50700m2，内容涉及住宿、餐饮、娱乐、会议等，是一座五星级综合服务型酒店，建筑均为节能建筑。规划区内计划打一口温泉井，预计出水量约为120m3/h,出水温度约为54℃，利用该温泉井结合水源热泵为酒店提供冬季供暖、夏季制冷，并提供生活及娱乐用热水。 2、工程设计依据规范 1、《采暖通风与空气调节设计规 范》(GB50019-2003) 2、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50045-95)(2005版) 3、《公共建筑节能设计标 准》(GB50189-2005) 4、《通风与空调工程施工质量验收规范》 (GB50243-2002) 5、《地源热泵系统工程设计规 范》 (GB50366-2005) 6、国家有关设计施工规范 3、工程设计原则： 工程方案中明确的几个设计原则如下： 1、做到地热能综合利用，达到最佳经济运行状态。 2、空调设计温度值，根据国家规范冬季温度20±2℃，夏季26±2℃。 3、整个空调系统采用全自动控制，自动调节负荷，自动调节温度。 4、本工程设计方案遵循技术先进，投资省，效率高，经济实用，节省能源，无污染，运行管理简便的原则。 二、工程设计方案

1、空调设计负荷： 按我国现行《暖通空调设计手册》中推荐冷、热负荷指标，结合该建筑对墙体进行保温，设计该工程冷、热负荷计算如下： 冷、热负荷计算表 2、生活热水用量：

根据建设单位提供的资料，住宿区总房间数为328个，按照每个房间入住1.5人计算总入住人数约为492人，每人按照热水定额0.08m3/天计算每天热水用水量约为40m3/天，按照共同使用率0.75计算每天实际使用热水量约为30m3，水温应在40℃以上。 娱乐部分用水可采用热泵机组换热之后的温泉水保持温度。 3、采暖与制冷： 3.1冬季采暖 地热井的出水温度为54℃，温度较高，高于风机盘管的供水温度（45℃），可以利用换热器换热，为部分建筑物供暖，按照风机盘管供回水温度为45℃/40℃，换热器一次侧出水温度43℃，计算换热器换热可以提供的热量为120×1.163×（54-43）=1535kw, 换热后的43℃地热水可以为水源热泵提供热源，利用水源热泵制取50℃热水为末端供暖。按照机组cop为5计算需要地热水为机组提供的热量为：（3802-1535）×（1-1/5）=1814kw，地热水为机组提供热源后温度为43-（1814÷120÷1.163）=30℃。 因43℃地热水温度较高，而且地热水腐蚀性较强不能直接进入水源热泵机组，应在热泵机组与地热水之间增加钛板换热器。 3.2夏季制冷 酒店离东昌湖较近，因此可以利用湖水为水源热泵机组提供冷源，按照冷源水进出机组温差为10℃、机组制冷cop为7.5计算，需要湖水量为：5995÷10÷1.163×(1+1/7.5)=584m3/h。 根据建设单位提供的资料，酒店附近湖面水深较浅，因此采用在湖中打井取湖水的渗透水的方式，按照每口取水井的取水量为80m3/h，需要取水井8口。如果湖中取水有困难可以结合冷却塔调峰，本方案暂按照湖水方式设计。 备注：夏季制冷方案后经做试验井无法满足要求改为冷却塔方式。 最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成word文本--------------------- 方便更 改

地表水源热泵系统的全寿命周期成本分析

地表水源热泵系统的全寿命周期成本分析 1、概述 由于国家对可再生能源利用项目的扶持，2005 年以来，地表水源热泵系统在我国得到了迅速发展。到2008 年底截止，在国家可再生能源建筑应用示范项目中，就有超过80 万m2 的项目使用地表水源热泵，随着这一技术的不断发展，它的运用将会更广泛。但每一项新技术的运用，均存在适应性和合理性。影响地表水源热泵系统的因素较多，合理使用地表水源热泵系统，是该系统目前飞速发展中应重视的问题。 目前工程决策的方法较多，如净年值比较法、费用现值比较法、费用年值比较法、最低价格比较法、全寿命周期成本分析法等。全寿命周期成本分析法是目前应用较多的工程评价方法。全寿命周期成本(LCC，Life Cycle total Cost)是指设备或系统从诞生到报废的整个期间需要的费用总和，它往往数倍于设备购置费用。地表水源热泵系统作为一个相对复杂的系统，若合理使用，其节能和环保优势明显，但初投资是影响系统推广的主要因素之一。全寿命周期成本分析从系统在整个寿命周期内的所有成本出发，考虑成本的时间价值，从经济性角度出发去评价方案设计的合理性，将LCC 设计思想应用于地表水源热泵系统设计中，以最经济的寿命周期成本实现系统各方面的功能，这才能为地表水源热泵的合理应用提供依据。相关阅读：农业机械职称论文 2、地表水源热泵系统全寿命周期成本构成及计算数学模型

2.1 全寿命周期成本构成 全寿命周期成本由初投资成本、运行与维护成本、废弃处理成本三方面组成。 1)初投资成本 初投资成本为工程建设所进行的勘察、设计、设备采购、施工安装，直至进入系统运行之间所发生的一切成本。对于地表水源热泵系统而言，水体的勘察成本和取水部分的施工安装成本是应重点考虑的问题。 2)运行与维护成本 运行与维护成本指运行所产生的能源费用，即电费和燃料费用等，运行人员的工资，以及检查和维修保养费等。若地表水源热泵的取水温度过高，取水能耗过大，或者水处理代价过高，均严重影响地表水源热泵的运行和维护成本。 3)废弃处理成本 废弃处理成本具体指到空调系统寿命终止期后发生的处理成本，包括拆除处置、环保处理等产生的成本。这里的寿命终止期可以指从设备使用的角度上来分析已不具备使用条件，也可指设备的经济寿命，即从经济性的角度上，可以更新替换，来获取更经济的效果。 对于上述成本构成中，运行成本将是影响地表水源热泵系统全寿命周期成本的重要因素。 2.2 全寿命周期成本计算的数学模型 运用全寿命周期成本方法分析地表水源热泵系统首先要建立

污水源热泵系统工程技术要求规范

实用文档 污水源热泵系统工程技术规 (草拟稿) Technical code for sewage source air-conditioning system 起草单位：广西瑞宝利热能科技 起草人：昊

目录 1 总则 (2) 2 术语 (3) 3 工程勘察 (4) 4 污水换热系统设计 (6) 5 室系统 (12) 6、整体运转、调试与验收 (13) 7、附录A 换热盘管外径及壁厚 (15)

1 总则 1.0.1 为使污水源热泵系统工程设计、施工及验收，做到技术先进、经济合理、安全适用，保证工程质量，制定本规。 1.0.2 本规适用于以污水源为低温热源，以污水为传热介质，采用蒸汽压缩热泵技术进行供热、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。 1.0.3 污水源热泵系统工程设计、施工及验收除应符合本规外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语 2.0.1 污水源热泵系统sewage source heat pump system 以污水源为低温热源，由污水换热系统、污水源热泵机组、建筑物系统组成的供热空调系统。 2.0.2 污水源sewage source 含有固体悬浮物的城市污水、江河湖水、海水等，统称污水源。 2.0.3 污水源热泵机组sewage source heat pump unit 以污水或与污水进行热能交换的中介水为低温热源的热泵。 2.0.4 污水换热系统sewage heat transfer system 与污水进行热交换的污水热能交换系统。分为开式污水换热系统和闭式污水换热系统。 2.0.5 开式污水换热系统open-loop sewage heat transfer system 污水在循环泵的驱动下，经处理后直接流经污水源热泵机组或通过中间换热器进行热交换的系统。 2.0.6 闭式污水换热系统closed-loop sewage heat transfer system 将封闭的换热盘管按照特定的排列方法放入具有一定深度的污水体中，传热介质通过换热管管壁与污水进行热交换的系统。 2.0.7 传热介质heat-transfer fluid 污水源热泵系统中，通过换热管与污水进行热交换的一种液体。一般为水或添加防冻剂的水溶液。 2.0.8 城市原生污水city original sewage 污水渠中未经任何处理的城市污水称为城市原生污水。 2.0.9 污水换热器sewage heat exchanger 在含污水源热泵系统中，从污水中吸取热量或释放热量的换热设备。 2.0.10 中介水intermediate water 污水换热器中与污水换热的清洁水，视需求其中可加防冻液。 2.0.11 污水防阻机defend against hinder machine 含污水源热泵系统中分离污水中的悬浮物，防止悬浮物阻塞管路与设备的一种专利产品。