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酒店工程之幾種常見的熱泵系統(tǒng)

2018.11.19

我國建筑能耗( 包括生活能耗、采暖空調(diào)等) 約占全社會(huì)總能耗的30%，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民生活水平的提高，這種比例還將進(jìn)一步上升，給電力供應(yīng)帶來較大的壓力。為降低建筑能耗，建筑節(jié)能技術(shù)的開發(fā)利用得到了越來越廣泛的重視。

熱泵作為一種高效節(jié)能裝置，具有巨大的節(jié)能潛力。同時(shí)，熱泵還可與清潔的太陽能熱利用系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，進(jìn)一步降低建筑能耗。因此，推廣應(yīng)用熱泵技術(shù)對(duì)節(jié)能與環(huán)保均具有重要的意義。

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空氣源熱泵系統(tǒng)

空氣源熱泵以室外空氣為低溫?zé)嵩矗舭l(fā)器中的液態(tài)制冷從室外空氣中吸熱蒸發(fā)。按得熱介質(zhì)的不同，空氣源熱泵又可分為空氣/空氣熱泵和空氣/水熱泵?？諝?空氣熱泵又稱風(fēng)冷式熱泵機(jī)組，其冷凝器中釋放的熱量用于產(chǎn)熱風(fēng)，供房間空調(diào)或熱風(fēng)干燥?？諝?水熱泵又稱水冷式熱泵機(jī)組，其冷凝器中釋放的熱量用于產(chǎn)熱水。對(duì)于冬季較寒冷或室外空氣較潮濕的地區(qū)，空氣源熱泵機(jī)組在冬季運(yùn)行時(shí)易結(jié)霜，使得機(jī)組效率明顯降低。因此，空氣源熱泵機(jī)組通常需要設(shè)除霜裝置，這樣的話它就比較適合于在我國長(zhǎng)江以南地區(qū)使用。

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地源熱泵系統(tǒng)

地源熱泵以土壤、地下水作為低溫?zé)嵩?，?span>埋管方式多種多

樣，有水平埋管、垂直埋管和樁埋管等，前二者為目前較常用的埋管形式。

水平埋管是在淺層土地中水平埋設(shè)管道，大致可以分為單層埋管和多層埋管兩種形式。此種埋管方式埋設(shè)深度淺、占地面積大，但由于施工工藝較簡(jiǎn)單，故初投資低。垂直埋管是在地層中垂直穿孔埋設(shè)到地下，這種埋管方式較之水平埋管

方式具有較深的敷設(shè)深度．但在土壤深處，一年四季土壤溫度相對(duì)恒定，土壤的溫度及其特性不受地表溫度的影響。因而，垂直埋管方式比水平埋管方式具有更好的換熱能力，但由于其不易施工，故系統(tǒng)的初投資大，并且造價(jià)偏高。但由于土壤、地下水的溫度受氣候的影響很小，因而地源熱泵較適合我國北方地區(qū)使用，可避免空氣源熱泵冬季運(yùn)行易結(jié)霜的局限。

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水源熱泵系統(tǒng)

水源熱泵是以水( 地下水、河流、湖泊等地表水源或淺層水源) 作為熱泵系統(tǒng)的低溫?zé)嵩?，使低品位熱能向高品?/span>熱能轉(zhuǎn)移的一種裝置。地表水源雖然易獲得，但其水溫易受氣候的影響，因而熱泵機(jī)組在冬季運(yùn)行時(shí)COP較低。淺層水源的水溫受汽化的影響較小，因而機(jī)組在冬季仍可獲得較高COP。如建筑附近具有較好水質(zhì)的天然水體，利用水源熱泵機(jī)組是較理想的空調(diào)冷熱源選擇。如四川大學(xué)某校區(qū)的圖書館，其設(shè)計(jì)師根據(jù)景觀要求將江河水引到該校的圖書館，采用水源熱泵機(jī)組進(jìn)行供熱與空調(diào)，不僅美化了建筑環(huán)境，并可有效減低建筑能耗。

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太陽能/空氣雙源熱泵系統(tǒng)

太陽能熱水系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保，但受氣候的影響不能全天候運(yùn)行。太陽能/空氣雙源熱泵系統(tǒng)利用太陽能作為空氣源熱泵系統(tǒng)的輔助能源，將熱泵節(jié)能技術(shù)與太陽能供熱水有機(jī)地結(jié)合起來，不僅彌補(bǔ)了前者單獨(dú)工作時(shí)存在的不足，而且可有效提高熱泵的性能系數(shù)。

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水環(huán)熱泵系統(tǒng)

一些大型建筑物，冬季需同時(shí)供冷與供熱( 建筑物的內(nèi)區(qū)因人員密度大，有冷負(fù)荷; 建筑物的外區(qū)有熱負(fù)荷) 。此時(shí)，制冷運(yùn)行的熱泵機(jī)組的冷凝器需向外界排出冷凝熱，而制熱運(yùn)行的熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器需從外界吸熱。水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)是一種可回收大型建筑物內(nèi)區(qū)余熱的空調(diào)系統(tǒng)，它通過設(shè)置一個(gè)閉合的水環(huán)路，將多臺(tái)小型的小型水/空氣熱泵機(jī)組并聯(lián)在該水環(huán)路上。

水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，制冷運(yùn)行的水/空氣熱泵機(jī)組向水環(huán)路放熱，制熱運(yùn)行的水/空氣熱泵機(jī)組從水環(huán)路吸熱，從而回收大型建筑物內(nèi)區(qū)的余熱。為實(shí)現(xiàn)水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)高效、穩(wěn)定運(yùn)行，采用冷卻塔、加熱設(shè)備、蓄熱裝置等輔助設(shè)備，將水環(huán)路的水溫控制在10～25℃內(nèi)。與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的制冷、制熱系數(shù)較高，可達(dá)4.0~4.7。因而，可有效降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗及運(yùn)行費(fèi)用。

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