空气源水-水热泵系统.ppt

* 中央空调系统通常包括 冷水机组 冷冻水循环系统 空气处理系统 冷却水循环系统 冷水机组 冷冻水循环系统 冷却水循环系统 空气处理系统 中央空调基本结构 * 在原有的冷水机组 + 冷却塔的夏季冷源形式的基础上进行改进 冷热源塔 空气能水水热泵 空气能水-水热泵系统原理 空气能水-水热泵系统，是以空气为热源，通过换热塔的热交换和热泵机组作用，实现制冷、蓄冰、供暖以及提供卫生热水等多种功能的新产品。 冬天它利用冰点低于零度的载体介质，高效提取低温环境下相对湿度较高的空气中的低品位热能，实现低温热能向高温热能的传递，达到制热目的； 夏天由于换热塔的特殊设计，起到高效冷却塔的作用，将热量排到大气中实现制冷。 空气能水-水热泵系统，主要适用于淮河以南冬季温度在-10℃以上的地区。 空气能水-水热泵系统原理 空 气 能 水 水 热 泵 系 统 空气能水-水热泵系统单制卫生热水流程 * 系统基本工作原理 夏季 循环的载体为水 同冷却塔，水分蒸发散热 冬季 循环的载体为水溶液 显热交换：温差 潜热交换：水蒸气分压力差 夏季散热 冬季吸热 冷热源塔 冷热源塔 * 产品核心技术 冷热源塔 1. 冬季： 布水、填料、溶液喷淋量、风量、进风面积等都经过特别 设计，更适合取热； 2. 夏季： 换热面积比常规冷却塔大，换热能力加强，提高机组性能， 系统更加节能。 空气能水-水热泵 1. 蒸发器、冷凝器应用小温差传热设计满足-10℃热源工况 需求 2. 低热源工况： 蒸发器传热温差 3℃ 冷凝器传热温差 4℃ 空气能水-水热泵系统特点 节能效果显著 ◆冬季，换热塔提取环境低品位热能的性能比风冷热泵稳定，无结霜困 扰。整个冬季机组的平均能效比在3.5以上。 ◆夏季，由于换热塔的散热能力比冷却塔强，起到高效冷却塔的作用， 主机能效比在4.5以上。 ◆同时，全热回收可免费得到卫生热水。 ◆仅空调功能，综合比风冷热泵机组节能30%以上。 ◆传统风冷热泵在空气湿度大、潮湿阴冷地区，冬季供热时结霜严重， 须耗能融霜，热泵效率低，而能源塔热泵系统无结霜困扰，因而可 高效稳定提取低温空气的热能。 * 根据气象数据的研究分析，我国空气源热泵的结霜区域划分如下： 等级 地区（代表城市） 结霜情况 平均结霜除霜损失系数 低温结霜区 济南、北京、郑州、西安、兰州等 相对湿度较低，不易结霜 ≥0.950 轻霜区 成都、重庆、桂林等 结霜不明显或对供热性能影响小 ≥0.97 重霜区 长沙等 相对湿度大，温度处于易结霜范围内 ≈0.703 一般结霜区 杭州、武汉、上海、南京、南昌、宜昌等 结霜一般 ≈0.80~0.90 * 风冷热泵局限性： 室外温度降至一定限度时（通常为-5 ~ -10℃，少数设备可达 -15℃），机组将难以启动； 室外气温在 -5 ~ 0℃，换热器表面结霜，换热恶化； 融霜方式包括：电加热 或 逆循环 电加热：耗电量大 逆循环：从室内提取融霜热量，造成 6%～12%的供热量损失。 空气能水-水热泵优势： 溶液的蓄热能力远高于空气； 低温恶劣条件可稳定工作，COP ≥ 2.5； 冬季平均COP ≥ 3.5 * 热 热 冷 冷 热 热 热 冷 地源热泵空调系统示意图——制冷 * 地源热泵空调系统示意图——制热 温 暖 冷 温暖 温暖 冷 寒 冷 温暖 温暖 温暖 * 《地源热泵系统工程技术规范》（GB50336-2005）中5.1.1严格规定： 要有完善的回灌系统，在整个运行寿命周期内，保证100%回灌地下水，然后才能看它的运行经济性、可靠性和安全性等。 开采潜力大区： 开采潜力20万m3/km2.年 开采潜力较大区： 开采潜力10-20万m3/km2.年 开采潜力较小区： 开采潜力1-5万m3/km2.年 基本平衡区： 开采潜力0-1万m3/km2.年 开采潜力中等区： 开采潜力5-10万m3/km2.年 超采区： 开采潜力 0 * 地源热泵局限性： 初投资髙，较其它形式空调系统在初投资上高出30%～100%； 设计、施工要求非常高； 地下水必须回灌，回灌不利，会导致地表下沉； 利用地表水地理位置受限严重，且河流水位需相对较稳定； 易污染地下水层； 有较大的政策风险 空气能水-水热泵优势： 初投资低，制冷、制热、合用一套系统； 地区适应性强，不存在很多外在限制； 运行稳定，系统性能较高 空气能水水热泵系统能