水源热泵系统的研究及运用

2017-01-20李凤坤

中国设备工程 2017年9期

关键词：环路源热泵杂质

李凤坤

（铁岭县中心医院，辽宁铁岭 112000）

水源热泵系统的研究及运用

李凤坤

（铁岭县中心医院，辽宁铁岭 112000）

最近几年发达国家的水源热泵系统发展越来越快，目前已经形成了比较完善的水源热泵系统，如今对于环保和节约能源的要求越来越高，在这种背景下对于水源热泵系统在节能环保和低消耗方面的要求越来越高，许多国家也都开始关注和重视水源热泵系统的节能环保和低消耗，本文主要围绕着水源热泵系统展开论述。

水源热泵系统；研究；运用

1 水源热泵系统工作原理

水源热泵系统机组最核心的组成部分包括压缩器、冷凝器和蒸发器。其中压缩机可以作为热泵体系的核心部件，压缩机是可以收缩循环往复的介质，同时还可以将循环往复介质从温度和压力都比较小的地方运送到温度和压力都比较大的地方；蒸发器可以导出冷量和，经过节流阀导入的液体制冷物质可以通过蒸发器挥发，并对需要降温的物体进吸热，这样就可以达到冷却的目的；冷热器可以导出热能，通过冷热器可以将更多的热能传递到冷载体，从而达到供暖的目的。膨胀阀可以节流减压，还能够有效的控制流入蒸发器的循环往复介质。

2 在进行供热时水源热泵应该具备的条件

（1）水源热泵机组工作地需要具备足量稳定的水源。水源热泵包括很多种水源类型，具体来说，有两种最主要的类型，其一是地表水，其二是地下水，如今在水源热泵中使用较多的是地下水，由于地下水在资源中占据着重要的地位，所以相关部门对地下水的开采和使用有严格的要求和规范，对地下水的开采和使用也有明确的限制，如果要想获取地下水必须要经过相关部门的同意和批准，否则不可以随便开采地下水,同时又需要提高相关技术确保地下水的回灌，避免地下水的浪费。水源热泵系统的稳定运行和正常工作和水源的水量之间存在着很密切的联系，所需要的水量多少对水源热泵系统也有非常重要的影响，因此在对方案进行确定之前需要对水文地质资料进行适当的参考，这样才可以准确的确定出水量的多少，如果有必要的话可以先打井，方便做抽水的实验，看在规定的抽水时间之内能否达到水位下降的要求。

（2）水源热泵机组工作地需要保持合适的水温。水源热泵在很大的程度上受到水源温度的影响，即便是机组一样，但是如果水温不同，其所能够提供的热量与冷量也存在着很大的差别。在一般的情况下，若是没有其他条件的干扰，水源热泵对水温的控制要求如下：当制冷的时候，蒸发器内的入水温度需要控制在10～22e,当制热的时候，冷凝器入水的温度需要控制在18～40e。

（3）水源热泵机组工作地需要保证水源中不含其它杂质。如果水源中有很多的多余的杂质，那么水源热泵机组想要完成正常有序的工作是非常困难的，因为水源中含有的杂质会对水源热泵机组的运行造成严重的影响，比如说水中的杂质会损坏热泵机组的阀门和主机等，这些关键部件遭受到损坏之后就会影响整个热泵机组的正常工作，很多的热泵厂家都是使用的板式换热器，水源中含有过多的杂质对于这种换热器的危害程度更大，整个系统的运行就会受到限制，不过可以通过特殊的处理方法将水中的杂质有效的去除干净，比如说可以设置除污器或者是使用电子除垢仪，还可以在取水井多加几层过滤的装置，尽量的减少井中杂质物的颗粒大小。

3 水源热泵空调系统的主要组成部分

如今使用的水源热泵空调体系一般是包括三个最重要的环路组成，如果有特殊的需要可以在水源热泵空调体系中加入第四个生活温水环路，但是需要注意的是，这个生活温水环路需要提前进行加热。

（1）水源换热环路。水源换热环路是一种封闭式的闭锁环路，此环路主要是由非常大的塑料管构成的，而且可以利用防冻冷却液或者是防冻剂从而实现在地表和地下的循环往复。在冬天能够从水中有效的吸收热能，到了夏天又可以将热能散发的水中，主要是借助于小功率的循环泵完成循环往复的过程。

（2）生活温水环路。生活温水环路其实是一种闭锁式的加温环路，能够把水源从生活温水箱送到冷凝器，从而实现水源的循环往复。

4 水源热泵的技术特点

（1）水源热泵有两种功效，一种是可以作为吸收热量的机器来使用，另一种功效是向外部传输热量，这两种功效的特点对于现在我们在各方面的应用都有一定的实用范围。

（2）现在供暖的方式也出现了一些新型的方式，比如分户供暖。对于现在来说，分户供暖的出现，就使得一些商家开始生产一些每个用户使用的户式的水源热泵的机组，这主要是为了更好的水源热泵分户设置，对于地下水的分配，是来进行统一的分配，水费则是依照着以往的挨家挨户的水表来进行收取费用，这也方便了业务管理。

（3）水源热泵设备的系统设计的比较简单，而且它本身在施工方面也是比较稳定，在施工运作中，运行的方法简单，而且相较于其他设备收取的费用也是比较少，自动化程度比较高，使用的寿命也是相较其他来说时间长一点，大约有10年以上的时间。

（4）水源热泵还有一种很重要的作用，就是可以使用那些污水加工处理后的水来进行提供热源，污水很容易被人们直接放弃而处理掉，但是经过水源热泵的功能，污水也可以被利用，造福人类。经过加工后的污水完全可以和水源热泵来互通，这样不仅提供了热源，还处理了污水保护了环境，这就为污水的处理提供了新的解决办法。现在很多发达国家都开始实施污水源热泵的系统，他们在使用这个水源热泵系统的时候形成了一些自己的见解。我国对于这方面的应用也有了自己的相关见解，但是仍然缺乏相应的处理系统。

（5）水源热泵相较于其他的一些机械来说，它本身的体积比较小，不需要安放在很大空间内，所以，占地的面积比较小，非常省地，可以很灵活方便的安放在很小的空间内就可以使用，而且没有其他机械会带来的一些安全隐患的问题，它的操作方式采用的是电脑控制，不需要专人看管就可以很好的运行操作，使得整个系统可以正常运行。而且水源热泵的使用不需要分地点，无论是严寒还是酷热的地区都可以使用，可以适用的温度的范围非常的广，不仅能够提供高温度的空调的水，还能够给人们的生活提供适用的热水，不仅是为办公楼、小区等这些地方提供高能的空调热水，还可以为一些城市提供热源来供以使用。中央空调需要用到水源热泵，这种机械相较于其他供热系统来说，用到的资金比较少，虽然刚开始的投资相对来说大一点，但是后面所用的费用就会少，而且这样的中央空调使得小区的居民有了冬暖夏凉的居住环境。

（6）水源热泵相较于一些其他器械来说，是一种非常环保的机械，是一种依靠电力来进行工作的机械，电力是一种非常环保的能，在使用的过程中不会有污染环境的物体排放，所以水源热泵这种机械也是一种无污染保护环境的机械，它可以在任何地方来进行使用，这样方便了居民，改善了的生活环境。

5 水源热泵的运用

（1）水源热泵在工业中的使用。水源热泵在工业中也有一定的应用，因为传统的工业模式，对于社会生产来说是一种浪费，传统的蒸汽和热水，会被大规模的应用到工业当中，大量的应用就造成了不可避免的浪费，而且还会造成环境污染和能源的浪费，为了避免在发生这种问题，我们在工业上也开始采用水源热泵，这样就节约了资源，保障了的可持续发展。工业生产过程中是会散发出大量的热量，而且是不被需要的热量，这就造成了很大的热量，这时候可以使用交换器来更换利用热量，以此来产生另一种有效的能源，如果那些废弃的热量温度比较低的时候，这时候就可以采用水源热泵的技术来进行回收热量，这样一来既可以节约取暖的材料，又可以稳定水温，保障供暖的安全。

（2）水源热泵作为空调制冷系统组成的使用。水源热泵还有一个功能就是可以在制冷方面也有一定的功效，在这个过程中，水源热泵可以吸收热量发生水气的变化，在高温高压中压缩制冷剂空气，然后放入冷凝器中，和地下的水来完成一个热交换的过程，这样循环来就给房间带来了冷气。水源热泵在高温的时候也可以采用温度适当的水来进行相应的冷却，这样也能提供冷气。