水源热泵是一种介于中央空调和分散空调之间的优化空调能源方式,它具有中央空调合理利用能源,设备能效系数高,运行成本低和安全、可靠等优点。又具有分散空调调 节灵活、方便,便于管理和收费等优点。因此,从我国南方的深圳、广州到过渡地区的上海 、南京直到北方采暖地区的北京、大连等城市的公共建筑(办公楼、商住楼、商场等),住宅建筑上得到了广泛的应用。 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。
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 25.08Kg/m2.年 25.08Kg/m2.年 12.41Kg/m2.年 12.41Kg/m 2.年
热电厂 13.96Kg/m2.年 13.96Kg/m2.年 9.03Kg/m2.年 9.03Kg/m 2.年
分户燃气采暖 10.6Nm3/m2.年 13.02Km3/m2.年 6.86Nm3/m2 .年 8.43Kg/m2.年
水源热泵(井水、河、湖水) 22.46kwh/m2.年 9.16Kg/m2 .年 14.54kwh/m2.年 5.93Kg/m2.年
水源热泵(加辅助热源) 22.46kwh/m2.年4.34Kg/m2.年 13.5Kg/m2 .年 14.54kwh/m2.年2.81Kg/m2.年 8.74Kg/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31.82W/m2,设计热负荷指标 为q为43.82W/m2,节能建筑qH为20.6W/m2,q为28.37W/m2。采暖全年需热量:现有 建筑为95.46kwh/m2年,节能建筑为61.80kwh/m2年。
②.集中锅炉房:现有供热系统热网输配效率η1为0.85,锅炉效率η2为0.55,节能供 热系统η1为0.9,η2为0.68,
③.热电厂供电标准煤耗为0.408Kg/kwh,供热标准煤耗为40.7Kg/GJ。
④.水源热泵采暖COP=4.25。
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4.0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。