水源热泵-一种经济、节能、可靠的空调能源方式(上)

水源热泵——一种经济、节能、可靠的空调能源方式（上）

近几年来，水源热泵得以发展的主要推动力是它能够以量大面广的低位热能，如井水、地下水、江、河、湖水、电厂冷却循环水、矿井水及工业余热等为能源，而且具有热回收功能，即可利用供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。

一、水源热泵系统的节能性

以采暖运行为例，目前采暖方式有集中锅炉房供热方式、热电厂供热方式、分户燃气采暖方式，水源热泵方式有利用井水、江、河、湖泊水及工业余热的形式；也有利用自来水的冬季要辅助加热的方式。它们的耗能量见表1。耗能量的比较表1采暖方式现有住宅建筑节能建筑耗能量折算至标准煤耗能量折算至标准煤集中锅炉房/m2.年/m2.年/m2.年/m2.年热电厂/m2.年/m2.年/m2.年/m2.年分户燃气采暖/m2.年/m2.年/m2.年/m2.年水源热泵(井水、河、湖水)/m2.年/m2.年/m2.年/m2.年水源热泵(加辅助热源)/m2.年/m2.年/m2.年/m2.年/m2.年/m2.年

表1的计算依据

①.住宅建筑为北京市多层住宅，现有建筑耗热量指标qH为/m2，设计热负荷指标为q为/m2，节能建筑qH为/m2，q为/m2。采暖全年需热量：现有建筑为/m2年，节能建筑为/m2年。

②.集中锅炉房：现有供热系统热网输配效率η1为，锅炉效率η2为，节能供热系统η1为，η2为，

③.热电厂供电标准煤耗为/kwh，供热标准煤耗为/GJ。

④.水源热泵采暖COP=。

从表1可知，水源热泵采暖方式全年耗能量均低于集中锅炉房和热电厂，节能效益比较明显。

利用井水、江、河水或工业余热为热源的水源热泵的节能性十分明显，当水源热泵的能效系数时，与热电联产供热方式比，采暖的节能性率约为40%。当采用辅助加热热源时，水源热泵的节能性是有条件的，主要的影响因素是：水源热泵的能效系数；辅助热源的加热容量。

①.水源热泵能效系数的影响(见表2)

制热容量为4KW时的能耗*表2

/

COP=4

COP=

节能率(%)

辅助加热量耗能(kg标煤)

3×860/7000×=

3×860/7000×=

/

压缩机耗能(kg标煤)

1×=

×=

/

合计

*辅助加热容量为总供热量的75%。

从表2可知，COP从4提高到后，节能率约为%，相当于减少加热容量，即约相当于减少热负荷10%。

②.辅助加热器加热容量的影响(见表3)

制热容量为4KW时的能耗*表3

/

辅助加热容量/总供热量

辅助加热容量/总供热量

节能率(%)

辅助加热量耗能(kg标煤)

2×860/7000×=

/

压缩机耗能(kg标煤)

1×=

/

合计

*COP=4

从表3可知，当辅助加热容量为总供热量的比从降到时，节能率约为%。

③.节能的条件

制热容量为4KW的热电联产的能耗为

(4×860)/(7000××)=/4kwh

由此可知

当COP=，辅助加热容量为总供热量的时，与热电联产供热方式比，它的节能率约为2%。

当COP=，辅助加热容量为总供热量的时，与热电联产供热方式比，水源热泵的节能率

约为8%。

但当COP=，辅助加热容量为总供热量时，热电联产将比水源热泵节能，节能效率约为15%。当COP=时，其节能率约为10%。

节能的主要因素①.水源热泵机组直接安放在户内，热网输配损失可忽略不计。

②.水源热泵机组采暖能效系数COP大于4，部分负荷时，COP值仍很稳定。

③以井水，江、河、湖水及工业余热的低温热作为热泵热源的水源热泵系统，采暖耗热量仅为全年需热量的1/4。

④.以自来水为热源的冬季需加辅