水源熱泵系統(tǒng)的研究及運(yùn)用

李鳳坤

（鐵嶺縣中心醫(yī)院，遼寧 鐵嶺 112000）

水源熱泵系統(tǒng)的研究及運(yùn)用

李鳳坤

（鐵嶺縣中心醫(yī)院，遼寧 鐵嶺 112000）

最近幾年發(fā)達(dá)國家的水源熱泵系統(tǒng)發(fā)展越來越快，目前已經(jīng)形成了比較完善的水源熱泵系統(tǒng)，如今對(duì)于環(huán)保和節(jié)約能源的要求越來越高，在這種背景下對(duì)于水源熱泵系統(tǒng)在節(jié)能環(huán)保和低消耗方面的要求越來越高，許多國家也都開始關(guān)注和重視水源熱泵系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保和低消耗，本文主要圍繞著水源熱泵系統(tǒng)展開論述。

水源熱泵系統(tǒng)；研究；運(yùn)用

1 水源熱泵系統(tǒng)工作原理

水源熱泵系統(tǒng)機(jī)組最核心的組成部分包括壓縮器、冷凝器和蒸發(fā)器。其中壓縮機(jī)可以作為熱泵體系的核心部件，壓縮機(jī)是可以收縮循環(huán)往復(fù)的介質(zhì)，同時(shí)還可以將循環(huán)往復(fù)介質(zhì)從溫度和壓力都比較小的地方運(yùn)送到溫度和壓力都比較大的地方；蒸發(fā)器可以導(dǎo)出冷量和，經(jīng)過節(jié)流閥導(dǎo)入的液體制冷物質(zhì)可以通過蒸發(fā)器揮發(fā)，并對(duì)需要降溫的物體進(jìn)吸熱，這樣就可以達(dá)到冷卻的目的；冷熱器可以導(dǎo)出熱能，通過冷熱器可以將更多的熱能傳遞到冷載體，從而達(dá)到供暖的目的。膨脹閥可以節(jié)流減壓，還能夠有效的控制流入蒸發(fā)器的循環(huán)往復(fù)介質(zhì)。

2 在進(jìn)行供熱時(shí)水源熱泵應(yīng)該具備的條件

（1）水源熱泵機(jī)組工作地需要具備足量穩(wěn)定的水源。水源熱泵包括很多種水源類型，具體來說，有兩種最主要的類型，其一是地表水，其二是地下水，如今在水源熱泵中使用較多的是地下水，由于地下水在資源中占據(jù)著重要的地位，所以相關(guān)部門對(duì)地下水的開采和使用有嚴(yán)格的要求和規(guī)范，對(duì)地下水的開采和使用也有明確的限制，如果要想獲取地下水必須要經(jīng)過相關(guān)部門的同意和批準(zhǔn)，否則不可以隨便開采地下水,同時(shí)又需要提高相關(guān)技術(shù)確保地下水的回灌，避免地下水的浪費(fèi)。水源熱泵系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和正常工作和水源的水量之間存在著很密切的聯(lián)系，所需要的水量多少對(duì)水源熱泵系統(tǒng)也有非常重要的影響，因此在對(duì)方案進(jìn)行確定之前需要對(duì)水文地質(zhì)資料進(jìn)行適當(dāng)?shù)膮⒖迹@樣才可以準(zhǔn)確的確定出水量的多少，如果有必要的話可以先打井，方便做抽水的實(shí)驗(yàn)，看在規(guī)定的抽水時(shí)間之內(nèi)能否達(dá)到水位下降的要求。

（2）水源熱泵機(jī)組工作地需要保持合適的水溫。水源熱泵在很大的程度上受到水源溫度的影響，即便是機(jī)組一樣，但是如果水溫不同，其所能夠提供的熱量與冷量也存在著很大的差別。在一般的情況下，若是沒有其他條件的干擾，水源熱泵對(duì)水溫的控制要求如下：當(dāng)制冷的時(shí)候，蒸發(fā)器內(nèi)的入水溫度需要控制在10～22e,當(dāng)制熱的時(shí)候，冷凝器入水的溫度需要控制在18～40e。

（3）水源熱泵機(jī)組工作地需要保證水源中不含其它雜質(zhì)。如果水源中有很多的多余的雜質(zhì)，那么水源熱泵機(jī)組想要完成正常有序的工作是非常困難的，因?yàn)樗粗泻械碾s質(zhì)會(huì)對(duì)水源熱泵機(jī)組的運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響，比如說水中的雜質(zhì)會(huì)損壞熱泵機(jī)組的閥門和主機(jī)等，這些關(guān)鍵部件遭受到損壞之后就會(huì)影響整個(gè)熱泵機(jī)組的正常工作，很多的熱泵廠家都是使用的板式換熱器，水源中含有過多的雜質(zhì)對(duì)于這種換熱器的危害程度更大，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行就會(huì)受到限制，不過可以通過特殊的處理方法將水中的雜質(zhì)有效的去除干凈，比如說可以設(shè)置除污器或者是使用電子除垢儀，還可以在取水井多加幾層過濾的裝置，盡量的減少井中雜質(zhì)物的顆粒大小。

3 水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的主要組成部分

如今使用的水源熱泵空調(diào)體系一般是包括三個(gè)最重要的環(huán)路組成，如果有特殊的需要可以在水源熱泵空調(diào)體系中加入第四個(gè)生活溫水環(huán)路，但是需要注意的是，這個(gè)生活溫水環(huán)路需要提前進(jìn)行加熱。

（1）水源換熱環(huán)路。水源換熱環(huán)路是一種封閉式的閉鎖環(huán)路，此環(huán)路主要是由非常大的塑料管構(gòu)成的，而且可以利用防凍冷卻液或者是防凍劑從而實(shí)現(xiàn)在地表和地下的循環(huán)往復(fù)。在冬天能夠從水中有效的吸收熱能，到了夏天又可以將熱能散發(fā)的水中，主要是借助于小功率的循環(huán)泵完成循環(huán)往復(fù)的過程。

（2）生活溫水環(huán)路。生活溫水環(huán)路其實(shí)是一種閉鎖式的加溫環(huán)路，能夠把水源從生活溫水箱送到冷凝器，從而實(shí)現(xiàn)水源的循環(huán)往復(fù)。

4 水源熱泵的技術(shù)特點(diǎn)

（1）水源熱泵有兩種功效，一種是可以作為吸收熱量的機(jī)器來使用，另一種功效是向外部傳輸熱量，這兩種功效的特點(diǎn)對(duì)于現(xiàn)在我們?cè)诟鞣矫娴膽?yīng)用都有一定的實(shí)用范圍。

（2）現(xiàn)在供暖的方式也出現(xiàn)了一些新型的方式，比如分戶供暖。對(duì)于現(xiàn)在來說，分戶供暖的出現(xiàn)，就使得一些商家開始生產(chǎn)一些每個(gè)用戶使用的戶式的水源熱泵的機(jī)組，這主要是為了更好的水源熱泵分戶設(shè)置，對(duì)于地下水的分配，是來進(jìn)行統(tǒng)一的分配，水費(fèi)則是依照著以往的挨家挨戶的水表來進(jìn)行收取費(fèi)用，這也方便了業(yè)務(wù)管理。

（3）水源熱泵設(shè)備的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的比較簡單，而且它本身在施工方面也是比較穩(wěn)定，在施工運(yùn)作中，運(yùn)行的方法簡單，而且相較于其他設(shè)備收取的費(fèi)用也是比較少，自動(dòng)化程度比較高，使用的壽命也是相較其他來說時(shí)間長一點(diǎn)，大約有10年以上的時(shí)間。

（4）水源熱泵還有一種很重要的作用，就是可以使用那些污水加工處理后的水來進(jìn)行提供熱源，污水很容易被人們直接放棄而處理掉，但是經(jīng)過水源熱泵的功能，污水也可以被利用，造福人類。經(jīng)過加工后的污水完全可以和水源熱泵來互通，這樣不僅提供了熱源，還處理了污水保護(hù)了環(huán)境，這就為污水的處理提供了新的解決辦法?，F(xiàn)在很多發(fā)達(dá)國家都開始實(shí)施污水源熱泵的系統(tǒng)，他們?cè)谑褂眠@個(gè)水源熱泵系統(tǒng)的時(shí)候形成了一些自己的見解。我國對(duì)于這方面的應(yīng)用也有了自己的相關(guān)見解，但是仍然缺乏相應(yīng)的處理系統(tǒng)。

（5）水源熱泵相較于其他的一些機(jī)械來說，它本身的體積比較小，不需要安放在很大空間內(nèi)，所以，占地的面積比較小，非常省地，可以很靈活方便的安放在很小的空間內(nèi)就可以使用，而且沒有其他機(jī)械會(huì)帶來的一些安全隱患的問題，它的操作方式采用的是電腦控制，不需要專人看管就可以很好的運(yùn)行操作，使得整個(gè)系統(tǒng)可以正常運(yùn)行。而且水源熱泵的使用不需要分地點(diǎn)，無論是嚴(yán)寒還是酷熱的地區(qū)都可以使用，可以適用的溫度的范圍非常的廣，不僅能夠提供高溫度的空調(diào)的水，還能夠給人們的生活提供適用的熱水，不僅是為辦公樓、小區(qū)等這些地方提供高能的空調(diào)熱水，還可以為一些城市提供熱源來供以使用。中央空調(diào)需要用到水源熱泵，這種機(jī)械相較于其他供熱系統(tǒng)來說，用到的資金比較少，雖然剛開始的投資相對(duì)來說大一點(diǎn)，但是后面所用的費(fèi)用就會(huì)少，而且這樣的中央空調(diào)使得小區(qū)的居民有了冬暖夏涼的居住環(huán)境。

（6）水源熱泵相較于一些其他器械來說，是一種非常環(huán)保的機(jī)械，是一種依靠電力來進(jìn)行工作的機(jī)械，電力是一種非常環(huán)保的能，在使用的過程中不會(huì)有污染環(huán)境的物體排放，所以水源熱泵這種機(jī)械也是一種無污染保護(hù)環(huán)境的機(jī)械，它可以在任何地方來進(jìn)行使用，這樣方便了居民，改善了的生活環(huán)境。

5 水源熱泵的運(yùn)用

（1）水源熱泵在工業(yè)中的使用。水源熱泵在工業(yè)中也有一定的應(yīng)用，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的工業(yè)模式，對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)來說是一種浪費(fèi)，傳統(tǒng)的蒸汽和熱水，會(huì)被大規(guī)模的應(yīng)用到工業(yè)當(dāng)中，大量的應(yīng)用就造成了不可避免的浪費(fèi)，而且還會(huì)造成環(huán)境污染和能源的浪費(fèi)，為了避免在發(fā)生這種問題，我們?cè)诠I(yè)上也開始采用水源熱泵，這樣就節(jié)約了資源，保障了的可持續(xù)發(fā)展。工業(yè)生產(chǎn)過程中是會(huì)散發(fā)出大量的熱量，而且是不被需要的熱量，這就造成了很大的熱量，這時(shí)候可以使用交換器來更換利用熱量，以此來產(chǎn)生另一種有效的能源，如果那些廢棄的熱量溫度比較低的時(shí)候，這時(shí)候就可以采用水源熱泵的技術(shù)來進(jìn)行回收熱量，這樣一來既可以節(jié)約取暖的材料，又可以穩(wěn)定水溫，保障供暖的安全。

（2）水源熱泵作為空調(diào)制冷系統(tǒng)組成的使用。水源熱泵還有一個(gè)功能就是可以在制冷方面也有一定的功效，在這個(gè)過程中，水源熱泵可以吸收熱量發(fā)生水氣的變化，在高溫高壓中壓縮制冷劑空氣，然后放入冷凝器中，和地下的水來完成一個(gè)熱交換的過程，這樣循環(huán)來就給房間帶來了冷氣。水源熱泵在高溫的時(shí)候也可以采用溫度適當(dāng)?shù)乃畞磉M(jìn)行相應(yīng)的冷卻，這樣也能提供冷氣。

6 結(jié)語

就現(xiàn)在來說，我國對(duì)于水源熱泵的使用還缺乏相關(guān)的發(fā)展技術(shù)，亟需發(fā)展自己特有的技術(shù)來實(shí)施水源熱泵，透徹的了解水源熱泵的實(shí)施方案和工作原理，來認(rèn)識(shí)與其相關(guān)的工作特點(diǎn)等，了解水源熱泵在各個(gè)領(lǐng)域的重要性，才可以發(fā)展水源熱泵的使用。

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[2]廖興中. 江水源熱泵取水系統(tǒng)特性研究與優(yōu)化選型分析[D].重慶大學(xué),2014.

[3]張龍. 青海地區(qū)太陽能地下水源熱泵復(fù)合系統(tǒng)供熱特性研究[D].河北工程大學(xué),2014.

TU833

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1671-0711（2017）05（上）-0151-02