水源热泵教学课件

1、第 6 章 水源热泵水源热泵定义、优点：n水源热泵是以水为热源的可进行制冷制热循环的一种热泵型水一空气或水一水空调装置。n优点：水的质量热容大，传热性能好，传递一定热量所需的水量较少，换热器的尺寸可较小。 所以在易于获得温度较为稳定的大量水的地方水是理想的热源，如地下水以及江河湖海的地表水在一年内温度变化较小，都可作为热源的水源。61 水源热泵的适用性分析n 用水作为热泵热源时，水系统比较复杂，又需要消耗水泵的功率。若水质硬度较大，还会造成换热器表面结垢，使设备的传热性能下降。如水中含氯离子量大，还会造成设备的腐蚀。所以，根据水源的水质、水文、水量条件的不同，不同类型水源热泵空调系统的适用性也

2、有所不同。611 水环热泵系统n水环热泵(water 100p heat pump)系统用一个循环水环路作为加热源和排热源。当环路中水的温度由于水源热泵空调机的放热(制冷运行时)使其温度超过一定值时，环路中的水将通过冷却塔将热量放给大气。当环路中水的温度由于水源热源空调机的吸热(制热运行时)而使其温度低于一定值时，通常使用加热装置对循环水进行加热。在装有多台水源热泵空调机的建筑物中，有的以制冷工况运行，有的以制热工况运行，而控制系统的作用就是保持环路中的循环水温在一定范围以内。水环热泵空调系统的适用范围n水环热泵空调系统最适合于适中气温下的空调，冬季不太冷又需供暖的地区，在温暖的冬季白天，往往

3、向阳房间需供冷，而背阳房间需供暖的地方。n 从建筑规模来看，建筑规模要大，核心区空调面积要大于周边区或相当，这样核心区的总冷负荷大体与周边区的总热负荷相等，无需由加热装置加热，以达到最大限度的节能。n 最适用于冬季核心区内热负荷较大的商场与办公楼，可利用内部发热来抵消周边区的热损失。n 从业主经济角度来考虑，由于写字楼和公寓往往分别出售给各个单位，这就要求寻求一种各用户能单独计量电费的空调系统。使用水环热泵空调系统既可节省大块的设备用房，又可对使用用户单独计费，既方便又合理。尤其对于旧建筑改造工程，采用水环热泵空调系统影响较小，而且周期短、速度快。n 从建筑物功能上来看，功能分区较多、隶属于不

4、同业主的综合楼，其各层或各区功能都不同(如商场、办公、公寓或酒店等合在一起的综合楼)，因而对空调的使用时间和温湿度要求都不尽相同，在这种情况下采用水环热泵空调系统就比较合适。612地下水源热泵空调系统n地下水源热泵空调系统是将建筑物附近井内的地下水汲出，并通过水源热泵空调机中的换热器进行加热或冷却，然后回灌到地下。n1）地下水的水量应当充足，能满足用户制热负荷或制冷负荷的需要。如水量不足，机组的制热量和制冷量将随之减少，达不到用户要求。2）水源的水温要适度，水温过低或过高都会影响热泵机组的制热量和制冷量。n3）另外地下水的水质应适宜于系统机组、管道和阀门的材质，不至于产生严重的腐蚀损坏。4）场

5、地条件 虽然有些工程所在场地下面有地下水，但是由于该工程地处繁华市区，场地面积狭小，无处布井取水。经济性的考虑n 地下水源热泵空调系统比较适合于夏热冬冷地区，可广泛应用于住宅和商务建筑等。n 但是现在部分城市对利用地下水采取收费政策，地下水费用直接影响到地下水源热泵空调系统的经济性。故应用地下水源热泵空调系统时必须与其他形式供暖空调冷热源进行经济分析，才能得出最佳的冷热源方案。613地表水热泵空调系统n 地表水热泵空调系统使用建筑物附近的湖泊、水流或渠道中的地表水，将地表水汲出并使之通过水源热泵空调机中的换热器，然后再将升高或降低数摄氏度温度的地表水排入水源中。n 地表水热泵空调系统受地区的限

6、制较大。冬季地表水的平均温度会显著下降，必将影响系统供冷和供热的性能。故应用地表水热泵空调系统取决于地表水如水池或湖泊的面积及深度、水质、水温。63 水环热泵空调系统的组成和运行特点n水环热泵空调系统由4部分组成：室内水源热泵机组(水空气热泵机组)；水循环环路；辅助设备(冷却塔、加热设备、蓄热装置等)；新风与排风系统。632 水环热泵空调系统的运行特点633水源热泵空调系统的特点n(1)水环热泵空调系统具有回收建筑内余热的特有功能。n(2)水环热泵空调系统具有灵活性。n(4)设计简单，安装方便。n (5)小型的水空气热泵机组的性能系数不如大型的冷水机组。n(6)水环热泵空调系统采用单元式水空气

7、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。65 换热器防腐防藻的技术措施 以地下水、地表水为热源的热泵空调系统经常会在水源水系统方面出现问题，由于地下水、地表水的水质好坏直接影响到换热器的使用寿命，所以换热器防腐防藻技术也是应用地下水、地表水为热源的热泵空调系统关键技术之一。651 缓蚀剂n 在介质中以适当的浓度和形态存在时可以防止或减缓腐蚀的化学物质(或一些化学物质的组合)称为缓蚀剂。水系统可以使用缓蚀剂。n 以铬酸盐为主要成分的缓蚀剂是水系统中常用的。铬酸根离子是一种阳极(过程)抑制剂，当它与合适的阴极抑制剂组合时能得到令人满意而又经济的防腐蚀效

8、果。铬酸根几乎总是与锌离子组合使用，其比例为6590范围时效果最好。6.5.1.2 海水中使用的缓蚀剂 用海水冷却的换热器普遍采用铝黄铜制造，用FeSO4作缓蚀剂。652电化学保护n金属在电解质水溶液中的腐蚀是电化学腐蚀，因此可以运用电化学技术来控制和减缓电解液中金属的腐蚀。这种电化学技术就是通常所说的电化学保护，分为“阳极保护”和“阴极保护”两种。653 表面技术n 采用喷、涂、渗、镀等方法在金属表面构成一个耐蚀的保护层。n为了防止铝及其合金在水中的孔蚀破坏，基于阴极保护的原理，可以在其表面铠装或镀上一层低电位合金。1967年又开发了“锌扩散法”，防腐效果可以得到进一步的提高。这种方法是在表面覆盖锌以后进行扩散处理，得到一种在金属断面上由表层向内部锌的浓度逐渐减小的合金层，其扩散层厚度约为母材厚度的10。它的性能比单纯镀层的性能要好得多。由于这种保护层越接近表面锌的浓度越高，电位越负，越易溶解，因此它的腐蚀形态广而浅，腐蚀损耗的量比同样条件镀层的损耗量小。这种方法可以用于制造太阳能集热器、汽车散热器以及家用换热器等