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節(jié)能型水源熱泵機(jī)組特點(diǎn)分析_海洛斯機(jī)房精密空調(diào)專門提供整理

關(guān)注:0 發(fā)表時(shí)間:2020-01-03

一、隨著我國加入WTO和2008年奧運(yùn)會的成功申辦,我國的城市中心區(qū)域正在逐步禁止使用燃煤鍋爐,與此同時(shí),燃油鍋爐的使用也正在受到一定程度的限制,這樣就給熱泵機(jī)組的應(yīng)用提供了巨大的發(fā)展空間。熱泵機(jī)組主要分為空氣源熱泵和水源(地源)熱泵,由于空氣源熱泵受環(huán)境、氣候的影響較大,其應(yīng)用受到了很大程度限制,而地下水溫度冬夏變化不大,因此以地下水做冷熱源的水源熱泵系統(tǒng)使這一問題得到了有效的解決。它以耗能少,利用可再生能源,不消耗水資源,不污染環(huán)境,符合可持續(xù)化發(fā)展的要求等諸多優(yōu)勢受到社會各界的廣泛歡迎。

二、水源熱泵的現(xiàn)狀:
水源熱泵應(yīng)用的最大問題在于要結(jié)合實(shí)際情況,提供一個(gè)穩(wěn)定的水源,同時(shí)要解決地下水的回灌問題以及冬季如何最大限度的利用水中所蘊(yùn)藏的能量。目前此類工程的應(yīng)用一般采取自然回灌,由于自然回灌只是重力做功,而取水是動力做功,要維持水系統(tǒng)的平衡,確保取出的水全部回灌,取水井與回灌井?dāng)?shù)比例一般采取1:2或2:3。這不僅增加投資,而且在部分負(fù)荷時(shí)回灌井利用率低。因此能否解決既要減少投資,又能節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用,同時(shí)保證100%回灌問題,將直接關(guān)系到水源熱泵的應(yīng)用與發(fā)展。因此研究開發(fā)一種節(jié)水、高能效比的水源熱泵機(jī)組有助于水源熱泵的應(yīng)用與推廣,并且會具有很好的市場前景。

三、節(jié)能型水源熱泵機(jī)組:
為了克服熱泵工況增大傳熱溫差所帶來的諸多技術(shù)問題,我們在機(jī)組的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了研究與探索。其結(jié)構(gòu)是機(jī)組采用兩個(gè)中小型蒸發(fā)器,每個(gè)蒸發(fā)器與一臺或幾臺壓縮機(jī)及冷凝器、膨脹閥等組成各自獨(dú)立的制冷循環(huán)系統(tǒng)。兩個(gè)蒸發(fā)器的進(jìn)出水管之間通過閥門控制來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)蒸發(fā)器水系統(tǒng)的串聯(lián)或并聯(lián)。夏季制冷工況運(yùn)行時(shí)兩個(gè)蒸發(fā)器水管之間的閥門打開,空調(diào)末端系統(tǒng)的回水分兩路同時(shí)進(jìn)入兩個(gè)蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器的出口合流后進(jìn)入空調(diào)末端,也就是說冷水并聯(lián)流過兩個(gè)蒸發(fā)器。系統(tǒng)的冷量是通過兩個(gè)蒸發(fā)器實(shí)現(xiàn)的,每個(gè)蒸發(fā)器的進(jìn)出口水溫都是12/7℃(進(jìn)出水溫差Δt=5℃);冬季熱泵工況運(yùn)行時(shí),兩個(gè)蒸發(fā)器水管之間的閥門關(guān)閉,作為熱源的地下水依次流過兩個(gè)蒸發(fā)器,也就是說兩個(gè)蒸發(fā)器的水串聯(lián),作為熱源的地下水通過兩個(gè)蒸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)Δt=10℃的溫降。與水并聯(lián)流過蒸發(fā)器相比,串聯(lián)時(shí)水流過蒸發(fā)器的流通面積減小,彌補(bǔ)了水流量減小對流速的影響,這樣流經(jīng)每個(gè)蒸發(fā)器的水流量、流速與夏季工況運(yùn)行時(shí)一致,對傳熱性能的影響較小,既達(dá)到了節(jié)約地下水的目的,又不影響換熱性能。

四、工程應(yīng)用實(shí)例:
以下是某單位辦公樓應(yīng)用本新型節(jié)能水源熱泵機(jī)組作為冷熱源的設(shè)計(jì)實(shí)例:
??? 1、辦公樓建筑面積:4600m2,室內(nèi)末端采用嵌入式風(fēng)盤,經(jīng)計(jì)算需要的冷負(fù)荷Q0=460kW,需要的熱負(fù)荷Qh=506kW。
??? 2、水源條件:單井水量50~60m3/h;水溫:夏季16℃,冬季15℃。
??? 3、選用四臺40HP半封活塞壓縮機(jī),每兩臺壓縮機(jī)與一臺蒸發(fā)器、一臺冷凝器組成兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)。
??? 4、設(shè)計(jì)工況:
??? 制冷工況:蒸發(fā)器1、2水系統(tǒng)并聯(lián),氟系統(tǒng)獨(dú)立,其進(jìn)出水溫度12/7℃,蒸發(fā)溫度2℃;冷凝器1、2水系統(tǒng)并聯(lián),氟系統(tǒng)獨(dú)立,其進(jìn)出水溫度16/26℃,冷凝溫度31℃。
??? 制熱工況:蒸發(fā)器1、2水系統(tǒng)串聯(lián),氟系統(tǒng)獨(dú)立,蒸發(fā)器1進(jìn)出水溫度15/9.5℃,蒸發(fā)溫度5.5℃;蒸發(fā)器2進(jìn)出水溫度9.5/5℃,蒸發(fā)溫度1℃,冷凝器1、2水系統(tǒng)并聯(lián),氟系統(tǒng)獨(dú)立,其進(jìn)出水溫度40/45℃,冷凝溫度50℃。
??? 5、計(jì)算結(jié)果如下:
??? ① 制冷工況:
??? 系統(tǒng)總制冷量:Q0=466kW,
??? 系統(tǒng)總功率:Pi=89.5kW
??? 系統(tǒng)制冷系數(shù):Cop=5.2
??? 井水(水系統(tǒng)并聯(lián))取水量:47.2m3
??? ② 熱泵工況:
??? 系統(tǒng)總制熱量:Qk=511kW,
??? 系統(tǒng)總功率:Pi=121.7kW
??? 系統(tǒng)制熱系數(shù):Cop=4.2
??? 井水(水系統(tǒng)串聯(lián))取水量:34m3
??? 經(jīng)過一個(gè)冬季和夏季的運(yùn)行結(jié)果表明,在當(dāng)?shù)厮礂l件下兩口井就可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組安全可靠運(yùn)行,制冷及制熱效果完全滿足用戶的要求。減少了初投資和運(yùn)行費(fèi)用,收到了很好的經(jīng)濟(jì)效益。


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