水源熱泵系統在中原地區(qū)的應用探討

1、水源熱泵系統在中原地區(qū)的應用探討論文導讀：地表淺層水的溫度一年四季相對穩(wěn)定，冬季高于環(huán)境溫度，夏季低于環(huán)境溫度，是很好的空調冷熱源，可使水源熱泵的能效比達到4以上。關鍵詞：水源熱泵中水,能效比1 前言水源熱泵中央空調是二十世紀后期發(fā)達國家大力推廣的空調技術。近年來在我國北方地區(qū)這一技術有了長足的發(fā)展。河南省暖通空調專業(yè)委員會，省制冷學會聯合清華同方于2007年2月5日在鞏義召開熱泵技術應用現場交流會，清華同方與河南暖通屆分享了10多年來熱泵技術領域積累的經驗，共同探討熱泵節(jié)能技術在河南地區(qū)的發(fā)展應用方向。熱泵是一種利用高位能使熱量從低位熱源流向高位熱源的節(jié)能裝置?？梢园巡荒苤苯永玫牡臀粺嵩?

2、如空氣、土壤、水中所含的熱能、太陽能、工業(yè)廢熱等)轉換為可以利用的高位熱能，從而達到節(jié)約部分高位能(如煤、燃氣、油、電等)的目的。熱泵技術作為一種典型的節(jié)能環(huán)保技術，僅消耗少部分電能，便能在建筑物與自然環(huán)境之間實現熱量的高效循環(huán)，對城市節(jié)能尤其是建筑節(jié)能降耗指標的實現，以及環(huán)境保護有著重大意義。2水源熱泵的原理和特點水源熱泵空調系統是一種利用含有大量能源的水作為吸熱或排熱的熱交換器，實現空氣調節(jié)的系統。由水源熱泵機組、熱交換系統、建筑物內系統組成的供熱制冷空調系統。是一種綠色環(huán)保的空調系統，具有很大的優(yōu)越性。水源熱泵的工作原理是，在冬季制熱時，從水中提取熱量，輸送到室內，提高室內空氣的溫度,在

3、夏季制冷時，從空氣中吸取熱量，然后，排放到水中，為人們的工作、生活創(chuàng)造一個適宜的室內環(huán)境。水源熱泵技術是利用地球表面淺層水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太陽能和地熱能而形成的低溫低位熱能資源，并采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實現低位熱能向高位熱能轉移的一種技術。地球表面淺層水源如深度在1000米以內的地下水、地表的河流和湖泊和海洋中，吸收了太陽進入地球的相當的輻射能量，并且水源的溫度一般都比較穩(wěn)定。水源熱泵機組工作原理就是在夏季將建筑物中的熱量轉移到水源中。由于水源溫度低，所以可以高效地帶走熱量。論文參考網。而冬季，則從水源中提取能量，由熱泵原理通過空氣或水作為載冷劑提升溫度后送到建筑

4、物中。與廣泛應用的空氣源熱泵相比，水是優(yōu)良的低位熱源，水的熱容量大，傳熱性能好，水溫一般較穩(wěn)定，所以使換熱設備較為緊湊，熱泵運行工況較穩(wěn)定。系統季節(jié)平均性能系數高，尤其在極端氣候條件下仍能保持較高的性能系數，而且不向建筑外大氣環(huán)境排放廢冷、廢熱和污染物,有利于環(huán)保?？傊?，熱泵技術應用的屬可再生能源利用技術，環(huán)境效益顯著，運行穩(wěn)定可靠，高效節(jié)能，應根據現實條件廣泛推廣。3河南地區(qū)的水資源狀況河南省是一個缺水省份，目前我省鄭州、安陽、新鄉(xiāng)、濮陽、鶴壁等在內的30多個地、縣級城市處于缺水狀態(tài)。河南省人均水資源占有量僅為440立方米，只相當于全國的1/5。隨著經濟、社會的發(fā)展，我省用水量還將大幅度增加

5、，從而進一步加劇用水危機。河南地下水開發(fā)程度已達56%，豫北的某些地區(qū)甚至達到82%，大大超過了世界40%的水平。對地下水的超采使用，目前已出現1.11萬平方公里的地下水漏斗區(qū)，僅以鄭州市鄭州航院為中心的漏斗區(qū)就達220平方公里。漏斗區(qū)和地質沉陷，降低了城市對地質自然災害的防御能力，增大了發(fā)生地質災害的危險系數和危害程度，影響城市建設和發(fā)展。除了上述資源型缺水，水質型缺水也不容忽視。黃河和淮河水質由于污水排放量增加，又沒有對污水的有效處理，已遭到嚴重污染。論文參考網。充分利用現有污水處理設施，增建更多的污水處理設施，制定合理的污水處理費和中水使用價格，節(jié)約水資源、保護水資源、合理利用水資源，既

6、是現實的迫切需要，更是建立節(jié)約型社會、保證可持續(xù)發(fā)展的根本大計。4 水源熱泵系統的應用實例鄭州市污水處理有限公司五龍口污水處理廠位于鄭州市區(qū)西北部，承擔著鄭州市西北部和中原區(qū)部分地區(qū)的污水處理工作。一期工程日處理污水量十萬噸，處理回用水五萬噸，主要處理城市生活污水、工業(yè)污水和雨水，采用生物法進行污水處理。處理后污水水質符合GB897896污水綜合排放標準，排入橫貫鄭州市區(qū)的金水河作為景觀用水。夏季中水溫度維持在2327, 比環(huán)境溫度低5以上。冬季維持在1215，比環(huán)境溫度高8以上。根據污水處理廠中水的這一特點，采用以中水為低位熱源的水源熱泵系統為廠區(qū)辦公樓、生產車間、職工宿舍、餐廳在冬季供暖，

7、夏季供冷，該廠選用一臺螺桿式水水熱泵機組，為廠區(qū)中的辦公樓、生產區(qū)、職工宿舍、餐廳建筑冬季季供熱，夏季供冷。不僅節(jié)能而且節(jié)水，將城市污水處理系統與水源熱泵機組相結合，是一種理想的城市污水綜合利用方法。鄭州市五龍口污水處理廠中水水源熱泵的成功應用，實現了資源的循環(huán)利用，符合國家節(jié)能降耗的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。5水源熱泵的發(fā)展前景地球是一個巨大的太陽能收集器，將大約47的太陽能儲存在地球淺表層。地表淺層水的溫度一年四季相對穩(wěn)定，冬季高于環(huán)境溫度，夏季低于環(huán)境溫度，是很好的空調冷熱源，可使水源熱泵的能效比達到4以上。鄭州市有多條城市水系貫穿城區(qū)，有金水河、東風渠、熊兒河等，并與建設中的鄭東新區(qū)水系相通。鄭

8、州市的污水處理設施的建設也在進行中。遠景來看，南水北調工程穿過鄭州市，并在河南省區(qū)域內有長度可觀的流通線路。建造分布于各生活社區(qū)和工業(yè)園區(qū)的水型人工湖為重點，以便于天然降水的就近分流和積儲，減少水資源的流失。鼓勵使用中水。制定城市各類水資源的分類使用價格，對中水使用收取低價，以提高中水使用率。水源熱泵的發(fā)展應用有著廣闊的前景。論文參考網。5結論地表淺層水溫隨季節(jié)變化小，與空氣源熱泵相比，冬季水溫比環(huán)境溫度高，夏季水溫比環(huán)境溫度低，機組的運行效率高，系統的年運行費用低，達到節(jié)能高效的效果。該系統不需要配備冷卻塔和鍋爐，比常規(guī)空調供冷和鍋爐供熱節(jié)約投資； 冬季運行不需鍋爐，避免了排煙對大氣的污染；夏季運行不需冷卻塔，避免了風扇噪音和霉菌污染。針對鄭州地區(qū)地表水系的特點，大力發(fā)展水源熱泵系統，使資源得到循環(huán)利用，符合國家節(jié)能降耗的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，符合國家減排的指導方針。參考文獻：1馬最良,楊自強,馬光昱.我國熱泵空調發(fā)展的回顧與展望.暖通