水环热泵空调系统.ppt
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水环热泵空调系统.ppt
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水环热泵空调系统介绍-仇进明,水环热泵空调系统,定义:
水环热泵空调系统是指小型的水/空气热泵机组的一种应用方式,即用水环路将小型的水/空气热泵机组(水源热泵机组)并联在一起,构成一个以回收建筑物内部余热为主要特征的热泵供暖、供冷的空调系统。
本质:
水环热泵系统的出现、存在、发展,其生命力在于具有热回收功能,其最主要、最本质的优点是可以利用制冷空调房间排放的冷凝热来加热供热空调房间,从而提高了建筑物内部的能源利用系数。
水环热泵空调系统的组成,1、室内水源热泵机组(水/空气热泵机组)2、水循环环路(定压装置、排水放气装置、补水及水处理装置、水泵及附件等3、辅助设备(冷却塔、加热设备、蓄热装置等)4、新风与排风系统(通常采用独立新风),典型的水环热泵空调系统原理图,(1-水/空气热泵机组;2-闭式冷却塔;3-加热设备;4-蓄热容器;5-水环路的循环水泵;6-水处理装置;7-补给水箱;8-补给水泵;9-定压装置;10-新风机组;11-排风机组;12-热回收装置),运行特点(5种运行工况),
(1)所有热泵机组都处于制冷工况,向环路中释放热量,冷却塔全部运行,将冷凝热释放到大气中,使水温下降到35以下。
(2)大部分热泵机组制冷,使循环水温度上升,达到32时,部分冷却塔运行。
(3)当周边区的热负荷与内区的冷负荷比例适当时,排入水环路中的热量与从水环路中提取的热量相当,水温维持在1332范围内,冷却塔和辅助加热装置停止运行,考虑到从内区转移到周边区的热量不可能每时每刻都平衡,因此,在系统中设有蓄热容器,暂存多余热量。
(4)大部分机组制热,循环水温度下降,达到13时,投入部分辅助加热器。
(5)所有热泵机组都处于制热工况,从水环路中提取热量,这时,全部辅助加热器投入使用,使循环水温度不低于13。
运行特点(5种运行工况),水环热泵空调系统的特点,水环热泵空调系统具有回收建筑内余热的功能。
系统水管不需要保温,安装简易经济具有灵活性,可同时实现不同用户的要求,分户计量,根据需要分期安装,节省一次投资,节约建筑空间,运营管理费用低。
设计方案简单,安装方便,工程期较短。
水环热泵空调系统中虽然水环路是双管系统,但与四管制风机盘管系统一样,可达到同时供冷与供热的效果。
水环热泵空调系统的特点,小型的水/空气热泵机组的性能系数不如大型冷水机组而且在相同制冷量条件下的价格也比其它型式的机组偏高。
由于水环热泵空调系统采用单元式水/空气热泵机组,小型制冷压缩机设置在室内(除屋顶机组外),其噪声一般来说会高于风机盘管机组。
配电容量偏大。
由于水环热泵机组分散布置,每个空调区域内的机组均要有少许余量,故其总的配电容量可能高于普通集中式空调系统,可再生能源水环热泵空调系统,众所周知,只有建筑内有大量余热时,通过水环热泵空调系统将建筑物内的余热转移到需要热量的区域,才能收到良好的节能效果,目前,我国各类建筑物的内区面积小筑物内部负荷不大,而且常规空调热源又常用燃煤锅炉。
由于这两种情况,制约了传统的水环热泵空调系统在我国的应用。
解决这个问题的途径,就是由建筑物外部引进低位热源,以补充冬季建筑物内的不足余热量。
几种可再生水环热泵形式:
太阳能水环热泵空调系统土壤源水环热泵空调系统井水源水环热泵空调系统双级耦合水环热泵空调系统,太阳能水环热泵空调系统,闭式太阳能水环热泵空调系统原理(1-小型水/空气热泵机组;2-闭式冷却塔;3-太阳能集热器;4-太阳能加热器;5-太阳能热水循环泵;6-辅助加热器;7-水环路循环水泵),土壤源水环热泵空调系统,土壤源水环热泵空调系统图示(1-小型水/空气热泵机组;2-环路的循环水泵;3-定压装置;4-补水系统;5-蓄水罐;6-地下埋管环路循环泵;7-地下埋管换热器),井水源水环热泵空调系统,井水源水环热泵空调系统闭式图示(1-小型水/空气热泵机组;2-水环路循环水泵;3-定压装置;4-补水系统;5-板式换热器;6-抽水井群;7-回灌井群),双级耦合水环热泵空调系统,双极耦合水环热泵空调系统图示(1-小型水/空气热泵机组;2-补给水泵;3-定压装置;4-补水系统;5-电动三通调节阀;6-蓄热水箱;7-空气/水热泵机组;8-冷却塔;9板式换热器),水环热泵的适用性,水环热泵空调系统是一种热回收系统,当建筑物内有大量余热,而部分空调区域需要供热时,通过水环热泵空调系统可将建筑物内余热转移到需要热量的区域,水环热泵空调系统可取得良好的节能效果。
由于我国幅员辽阔,地区差异较大,具体应用时应根据当地气象条件、建筑形式、内部负荷等因素作具体的经济分析与比较,才能确定有效方案,以发挥水环热泵系统的节能效果。
水环热泵的适用性,
(1)从地域来说,水环热泵适合于冬季不太冷而又需供暖的地区使用,如我国中部尤其是长江中下游地区。
对于全年只有冷负荷没有热负荷的南方湿热地区的空调建筑,和全年只有热负荷没有冷负荷的北方严寒地区的空调建筑,采用水环热泵系统进行空调,在技术上虽是可行的,但从经济上分析,是极不合理的,故应列为不适用的范围之内。
寒冷地区的建筑物内区空调面积大,空调内区的负荷也较大(要求北方建筑物内余热量要比南方同样建筑内的余热量大)的场合,使用水环热泵空调系统非常有利。
(2)从建筑物来说,水环热泵空调系统适合于有内外分区,并有较长时间要求同时供冷和供热的大型建筑;或是有南北负荷差异的建筑,将向阳房间的热量转移到背阳房间;或是用于非满负荷、各房间温度有差别要求的建筑物中。
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