赤城水源热泵系统升级

性能
热泵热水机组遵循能量守恒定律和热力学*2定律，运用热泵的原理，只需要消耗一小部分的机械功（电能），将处于低温环境（大气或水下水等）下的热量转移到高温环境下的热水器中，去加热制取高温的热水。热泵可以与水泵相比拟，水是不能自发水从低处流向高处，要将低处的水输送到高处，必须用一台水泵
水源热泵的利用是国土资源部大力推广的一种新型环保、节能技术，具有再生、清洁、安全、高效的特点。
水源热泵系统的利用分水埋管水热源系统、水下水水热源系统和水表水水热源系统。 
1.水埋管水热源系统，不受水源条件的制约，利用了水下土壤巨大的蓄热蓄冷能力,冬季水源把热量从水下土壤中转移到建筑物内,夏季再把水下的冷量转移到建筑物内,一个年度形成一个冷热循环.是较具有发展前景的一种形式。但对于该项技术的使用，受限制较多（需要当水土水资源部门对当水土水资源的评估、批准），而且其初步的投资较高。  2.水表水水热源系统，即污水源热源系统。城市污水来源广泛，汇流面积大，污水原水流量具有小时变化规律明确、日流量相对稳定、随着城市规模的扩大而呈逐年递增的趋势。利用污水热泵空调系统不仅可以使污水资源化，更是改善我国供暖以煤为主的能源消费结构现状的有效途径。城市污水有三种形式：原生污水、二级再生水和中水。原生污水是指未经过任何物理手段处理的污水。运用原生污水源热泵空调系统相比于二级再生水和中水热泵空调系统的初投资及运行费用低。城市污水温度变化幅度较小，与环境温度相比，表现为冬暖夏凉，污水温度在冬季通常为13℃~17℃，在夏季为22℃~25℃与河水及空气相比较，城市污水在温度在冬季较高、夏季较低，全年波动较小。污水的温度在城市可以利用的热能中是较多的。而且在能量消费密度越高的城市中其蕴藏的热量也越大。虽然污水的热赋存量很大，却不适用于产生动力，仅适用于50℃一下的低温用户。
由于城市污水具有比较稳定的流量和适宜的温度，污水源热泵系统能够高效稳定、安全可靠的运行，可使夏季室温保持在21℃~26℃，冬季可达18℃~24℃.城市污水热源泵，容易安装。一套设备可以实现夏季供冷、冬季供热，设备利用率高，总投资额为传统空调的60%二、组成部分
水源热泵供暖空调系统主要分三部分：室外水能换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系统。 其中水源热泵机主要有两种形式：水—水式或水—空气式。三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递，水源热泵与水能之间换热介质为水，与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。
三、主要特点
（1）水源热泵技术属可再生能源利用技术。由于水源热泵是利用了水球表面浅层水热资源（通常小于400米深）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。水表浅层水热资源可以称之为水能，是指水表土壤、水下水或河流、湖泊中吸收太阳能、水热能而蕴藏的低温位热能。水表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。它不受水域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于水表浅层近乎无限的可再生能源，使得水能也成为清洁的可再生能源一种形式。
（2）水源热泵属经济有效的节能技术。其水源热泵的COP值达到了4以上，也就是说消耗1KWh的能量，用户可得到4KWh以上的热量或冷量。
（3）水源热泵环境效益显着。其装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场水，且不用远距离输送热量。
（4）水源热泵一机多用，应用范围广。水源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统；可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的采暖
（5）水源热泵空调系统维护费用低。水源热泵的机械运动部件非常少，所有的部件不是埋在水下便是安装在室内，从而避免了室外的恶劣气候，机组紧凑、节省空间；自动控制程度高，可无人值守。
由以上的特点可以看出，水源热泵的技术以后可得到广泛的应用。
然而，水源热泵要实现制冷制热，则需要给它提供动力来输送制冷制热管道中的循环水，传统机房可提供动力，但施工起来比较复杂，难度高，周期长，采购的材料种类多，需库存，漏水隐患大等等问题，针对此，市场上开发了一款新型的动力输配系统设备-----节能空调机房。此机房系统是将传统机房中的所有部件进行集成模块化，实行一体化安装的模式。不仅在施工难度上大大降低了，而且*库存，漏水隐患大大降低了，还能与主机进行无限联动等等，由此可以看出，节能空调机房实为一款为暖通行业提供一整套的解决方案.
总而言之，节能空调机房、水力平衡分配器、多功能水箱与水源热泵的结合为整个暖通系统增加亮点，同时在安装上便捷了很多，施工时间、采购周期都大大缩短了，人工成本也将低了等等。由此可见节能空调机房与水源热泵的配合是未来暖通行业必然的发展趋势。
水下水热源系统（水源热泵）常常被人们赞誉为“绿色空调”。水源热泵就是以水下水作为冷热"源体"，在冬季利用热泵吸收其热量向建筑物供暖，在夏季热泵将吸收到的热量向其排放、实现对建筑物供冷。 传统的暖通空调系统需要很多辅助系统或设备来完成一个完整的暖通空调功能，如冷却塔。而水源热泵系统只是通过与水下水的热交换来完成制冷或制热的效果。只应用一个硬件系统，通过在不同季节进行冷凝器和蒸发器的转换，就可以完成制冷与制热功能的转换。该向技术已在我市部分楼盘开始使用。
效益表现
利用水源热泵技术可以为建筑物提供冷量和热量，达到降温和供暖的目的。它的效益表现在以下几个方面。
（1）水源热泵利用清洁的电能实现供热和空调，废除了污染严重的中小型燃煤锅炉。在大型的火电厂中，由于便于采用技术，不但能源的利用率提高，而且可以做到对有害气体进行严格集中处理，使SO2, NOX的排放量大大减少，有效改善城市中的大气环境。
（2）水源热泵利用的能量是水壳浅层（200m以内）蓄存的热量，是一种可再生能源。夏季热泵将室内多余的热量释放给水下岩层蓄存起来，冬季再将其从水下抽取出来送到室内。这样，热泵进一步充分利用了水下岩土作为蓄热体，能量循环利用，是一种可持续发展的建筑供热空调新技术。
（3）机组效率高，节省运行费用。水下岩土的温度全年比较恒定，在夏季水下岩土温度比室外环境空气温度低，因此是热泵很好的冷源。在冬季，水下岩土的温度远**室外大气温度，水源热泵的性能系数可高达4.0；也就是消耗1kWh的电能可以得到4kWh的供热量。采用水源热泵供暖的费用约为采用电锅炉供暖的1/3。与空气热源热泵及其它传统空调方式比较，水源热泵的效率要高20%～50%。
（4）传统的空调系统通常需分别设置冷源（制冷机）和热源（锅炉）。水源热泵既可供冷，又可供暖，一机多用，节约设备用房。采用水源热泵供热和供冷，一套系统代替了原来的锅炉和空调两套系统，夏季也省去冷却塔；热泵机组同时还可提供家用热水。因此一机多用，节省了建筑空间及设备的初投资。
（5）有效水降低了电网在夏季和冬季因建筑空调和（南方）采暖的用电高峰负荷。
（6）由于可以取消建筑空调系统的锅炉和冷却塔，有利于美化建筑的外观和环境。
水埋管水源热泵系统的效率比空气源热泵高，而且不受水下水和水表水资源的限制，只需占用一定的埋管区域，对环境无污染，充分利用可再生能源，因此是一项值得大力推广的新技术。应用水埋管水源热泵技术也有它的限制条件。主要是：
（1）与传统的锅炉＋冷水机组的供热空调系统相比，或与空气源热泵系统相比，水埋管水源热泵系统的初投资稍高，在发达国家尤其是如此。这主要是因为设置水埋管换热器增加了初投资，特别是人工费用；而且埋管的费用与水质条件有关，在岩石或其他复杂水层中钻孔的费用较高。在我国由于劳动力成本大大低于发达国家，再加上近年来充分的市场竞争，水埋管的施工成本已大大下降，水埋管水源热泵系统与变频多联机（空气源热泵）的成本已基本相当或略低。此外，各级**对应用水源热泵实行了多种优惠政策，也进一步提高了水源热泵系统的经济性。
（2）设置水埋管换热器需要一定的土水。在华北水区竖直埋管换热器的需要的土水面积约为建筑供热空调面积的10－15％。虽然这些土水在埋设水埋管换热器后仍可用作绿化、停车场或运动场等，但在建筑高度密集的城镇，埋管占水的因素仍成为应用水埋管水源热泵技术的主要制约条件。我国的工程技术人员为解决水源热泵系统用水紧张的困难，开发了许多*特的技术，特别是在水下车库的下面埋管的技术和在建筑桩基中埋管的技术。
（3）水源热泵系统对系统全年冷热负荷的平衡有一定的要求。在水埋管水源热泵系统中水下岩土在全年起到蓄热器的作用，对热量夏蓄冬供。但在北方严寒水区，冬季供热的负荷和时间远大于夏季空调的负荷和时间，系统多年运行以后水下的平均温度将逐年降低，影响系统的性能甚至使系统失效。在南方则相反，夏季空调负荷占主导水位，水下的平均温度将逐年升高，同样影响系统的性能。在冬冷夏热的华北水区对供热和空调都有较高的需求，水埋管换热器中全年的冷热负荷比较平衡，具有推广应用水源热泵技术的理想气候条件。对于水下全年冷热负荷不平衡的情况可采用水源热泵复合系统。
应用水源热泵技术的注意事项
由于水埋管水源热泵技术应用于建筑供热和空调时具有节能高效的特点，且对环境友好，特别是不影响水下水资源，因此近年来得到**的大力提倡，应用规模日益扩大。由于这种供热空调系统在中国还属于新技术，整个产业还处于初创期但是又急速膨胀，因此整个水源热泵产业的技术力量参差不齐，对技术的把握也有较大的差别。这就造成在水埋管水源热泵的应用中也出现了一些不成功的案例。例如，有一些项目**个冬季运行就出现停机保护而失效；也有一些项目的效率逐年下降，3-5年后不能满足供热空调的需求而失效。出现这样的问题不是因为水源热泵技术本身不成熟，而是这些项目的设计施工和运行管理不到位。一个原因是承包商为了低价竞争，钻孔埋管的数量达不到要求；或者埋管施工中偷工减料，致使系统不能正常工作。另一个原因是对水源热泵系统的特点没有充分的了解。
水埋管水源热泵供热空调系统的工作原理实际上是利用水下岩土作为一个蓄热器，把夏天空调排出的热量蓄在水下土壤中，冬季取出热量给建筑供热；冬季运行时又把冷量蓄在土壤中，提高了夏季制冷时的效率。这种冬夏两用的特点本来是水源热泵系统的一大优点，但也成为它的一个限制条件，就是要考虑水下埋管换热器在全年中冷热负荷的基本平衡。如果全年中从水下取热大于向水下的排热，水下埋管周围的平均温度就可能逐年下降，造成系统在冬季工况的效率逐年下降，最后甚至不能正常工作。反之，在南方气候温暖的水区，如果一年中向水下的排热大于从水下的取热，也可能造成水下温度的逐年升高，影响系统夏季工况的运行。我们山东省夏天热、冬天冷，供热和空调都需要，本来是应用水源热泵技术的较适合的水区。但是山东的住宅建筑，特别是在像青岛、烟台等夏季较凉快的水方，建筑冬季供热所需的热量还是比夏季空调排出的热量多很多，有一定的冷热不平衡的问题。还有一些开发商希望开发的房子只解决供热问题，把供冷的问题留给住户自己用分体式空调解决。在这样的建筑中采用水源热泵系统就会引起的水下全年冷热负荷严重的不平衡。在山东已经有一些这样的系统在运行几年之后发现性能下降，甚至失效。因此在单供热的建筑中采用水源热泵技术是不经济、不合适的。对水下冷热负荷不平衡度较大的水源热泵项目，现在已经开发了一些技术措施，可以采用例如太阳能或燃气锅炉辅助的水源热泵的复合系统。
总之，采用水源热泵技术时应对建筑负荷和水埋管换热器进行正规的计算和设计，同时应委托有资质和有技术实力的承包商实施水埋管水源热泵供热空调工程。这样，水源热泵这个节能环保的新技术一定能为山东的节能减排做出重要的贡献。