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影响水源热泵中央空调系统运行的因素

文章作者:shlsmc  发布日期:2020-06-29 22:31:14

什么是水源热泵中央空调?所谓的水源热泵机组就是指以水为热源的可进行制冷/制热的一种整体式热泵机组。接下来中央空调维修网小编来给大家具体介绍一下水源热泵机组以及影响水源热泵中央空调系统运行的因素有哪些。
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  一、水源热泵分类

  1、水源热泵

  此种热泵是采用循环流动的水作为热源热汇,而低品位热能主要是取自建筑自身的余热,不足者由外部热源补充。

  2、地层水源热泵

  此种水源热泵机组采用水井、湖泊、河流作为热源热汇,此时,低品位热能取自天然水体。

  3、地源闭式环路热泵

  此种热泵采用闭式循环流体作为热源热汇,低品位热泵取自土壤或地面水。
 


 

  二、影响水源热泵系统运行性能的因素

  (1)水源

  原则上讲,凡是水量、水温能够满足用户制热负荷或制冷复荷的需要,水质对机组设备不产生腐蚀损坏的任何水源都可作为水源热泵系统利用的水源,既可以是再生水源,也可以是自然水源。

  1、再生水源

  是指人工利用后排放但经过处理的城市生活污水、工业废水、矿山废水、油田废水和热电厂冷却水等水源,有条件利用再生水源的用户,变废为利,可减少初投资,节约水资源。但对大多数用户来说,可供选择的是自然界中的水源。

  2、自然界中的水源

  自然界中的水分布于大气圈、地球表面和地壳岩石中,分别称之为大气水、地表水和地下水。陆地上的地表水和地下水均来自于大气降水。 地表水中的海水约占自然界水总储量的96.5%。滨海城市有条件利用海水,国外有应用海水作热泵水源的实例。我国一些沿海城市利用海水作工业冷却水源已有多年历史。近年,国内有用海水作热泵水源的研究,但海水水源热泵技术的实用化尚待时日。陆地上的地表水,即江、河、湖、水库水比海水和地下水矿化度低,但含泥沙等固体颗粒物、胶质悬浮物及藻类等有机物较多,含砂量和浑浊度较高,须经必要处理方可作热泵水源。 地下水是指埋藏和运移在地表以下含水层中的的水体。地下水分布广泛,水质比地表水好,水温随气候变化比地表水小,是水源中央空调可以利用的较为理想的水源。

  3、水量与水源的选择

  水量是影响水源热泵系统工作效果的关键因素,一项工程所需水量多少由该工程负荷与机组性能确定,所选择的水源水量应满足负荷要求。如果其他各种条件均具备,但水量略有不足,其缺口可采取一定辅助弥补措施解决。如水量缺口较大,不能满足负荷要求,就应考虑其他方案。 就某项具体工程而言,应从实际情况出发,判断是否具备可利用的水源。不同工程的场地环境和水文地质条件千差万别,可利用的水源各不相同,应因地制宜地选择适用水源。当有不同水源可供选择时,应通过技术经济分析比较,择优确定。

  (2)水质

  自然界中的水处于无休止循环运动中,不断与大气、土壤和岩石等环境介质接触、互相作用,使其具有复杂的化学成分、化学性质和物理性质。应用水源热泵时,除应关心水源水量外,还应关注水的温度、化学成分、浑浊度、硬度、矿化度和腐蚀性等因素。但是,目前对水源热泵所用水源的水质尚无有关规定,

  1、温度

  地表水水温随季节、纬度和高程不同而变化。长江以北和高原地区,冬季地表水结冰,无法利用于制热供暖。夏季水温一般低于30℃,可用于制冷空调。 地下水水温 随自然地理环境、地质条件及循环深度不同而变化。近地表处为变温带,变温带之下的一定深度为恒温带,地下水温不受太阳辐射影响。不同纬度地区的恒温带深度不同,水温范围10—22℃。恒温带向下,地下水温随深度增加而升高,升高多少取决于不同地域和不同岩性的地热增温率。地壳平均地热增温率为2.5℃/100m,大于这一数值为地热异常。富含地下水的地热异常区可形成地热田。据1997年统计数字,全国已发现地热点3200多处,开发利用130 处地热田,年开采地热水3.45亿m3。目前,许多地热用户排放弃水温度较高(约40℃)。应用水源热泵可使弃水中的30℃温差得到再利用,大大提高地热能利用率。

  2、含砂量与浑浊度

  有些水源含有泥沙、有机物与胶体悬浮物,使水变得浑浊。水源含砂量高对机组和管阀会造成磨损。含砂量和浑浊度高的水用于地下水回灌会造成含水层堵塞。用于水源热泵系统的水源,含砂量应<1/20万,浑浊度<20毫克/升。如果水源热泵系统中装有板式换热器,水源水中固体颗粒物的粒径应<0.5毫米。

  3、水的化学成分及其化学性质

  自然界水中溶有不同离子、分子、化合物和气体,使得水具有有酸碱度、硬度、矿化度和腐蚀性等化学性质,对机组材质有一定影响。 酸碱度 水的pH值小于7时,呈酸性,反之呈碱性。水源热泵的水源pH值应为6.5-8.5。 硬度 水中Ca2+、Mg2+总量称为总硬度。硬度大,易生垢。水源热泵水源水中的CaO含量应<200 mg/L。 矿化度 单位容积水中所含各种离子、分子、化合物的总量称为总矿化度,用于水源热泵系统的水源水矿化度应<3g/L。 腐蚀性 水中Cl-、游离CO2等都具腐蚀性,溶解氧的存在加大了对金属管道的腐蚀破坏作用。应用水源热泵系统时,对腐蚀性、硬度高的水源,应在系统中加装抗腐蚀的不锈钢换热器或鈦板换热器。


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