水源热泵.ppt

Headline for Front Page Format,Marketing Department,Marketing Department,Marketing Department,Marketing Department,Marketing Department,*,*,*,水源热泵机组全面分析,5/7/2026,水源热泵机组全面分析,原理与分类,市场分析,技术条件分析,经济性分析,产品质量分析,客户关心的问题,Source,Water,Heat,Pump,5/7/2026,2,原理,水源热泵制冷,逆卡诺循环,水源热泵制热,压力,焓,蒸发器,压缩机,冷凝器,截流元件,制冷剂向外界散热,制冷剂负荷,5/7/2026,3,系统组成,水源,水系统,水源取水装置,抽水井,回灌井,井用潜水泵,水处理设备,除砂器,电子水处理仪,除砂水箱,中间循环水系统,换热器,蓄水槽,循环水泵,输水管网和阀门配件,紧急泻水阀,水路切换阀,水源水系统,建筑物采暖或末端,系统,水源热泵系统,5/7/2026,4,制冷循环,普遍采用的制冷循环,蒸发器,冷凝器,截流元件,压缩机,电机,冷却塔,水源水系统,水源热泵制冷循环,相同,5/7/2026,5,制热循环,Air Preheating,在北方冬季必须补热,须再设一套供热系统,冬季切换转向阀改变,制冷剂的流向,循环水温度需要保持,在1235,C,之间,高于上限须排热,低于上限须补热,5/7/2026,6,分类,5/7/2026,7,分类,也称深井回灌式水源热泵系统,建造抽水井群抽出,地下水,二次换热或直接送,至水源热泵机组提,取热量或释放热量,地下水由回灌井群,灌回地下,地下水热泵系统,5/7/2026,8,分类,热泵冷热源,江、湖、河、海水,利用方式,直接抽取,间接换热,地表水热泵系统,5/7/2026,9,市场分析,可再生能源利用,（可持续性发展,）,地下水通过土壤间接接受47%太阳辐射能,是一个巨大的动态能量平衡系统,节能,前提是冬夏水温恒定在1222,C,一机多用,采用水路切换阀，夏季制冷，冬季制热,环保,（回灌水量损耗及污染，目前争议中）,由节能引申，只针对火力发电来说，一次能源消耗少，污,染物和,CO2,温室气体排 放就少,水源热泵的发展需求点,5/7/2026,10,市场分析,节能且政府鼓励用电,制冷工况和水源热泵耗能一样,充分使用不可存储的电能就是节能,可再生清洁能源 水力发电 核能发电,太阳能发电 风力发电,冷冻水和冷却水取自市政管网,安全方便 计费准确,电制冷空调设备的发展需求点,环保,采用环保冷媒 对地下水资源没有污染,出力稳定,不受外界自然条件的限制,5/7/2026,11,技术条件分析,水温,需要恒定在12,C,以上,深井水温一般比当地全年平均气温高12,C,可利用的水源条件分析,矛盾,冬季冷负荷大必须考虑采暖,要求至少10,C,以上地下水温,冬季北方地下水温低,机组出水温度低能效差,必须找到水温恒定在12,C,以上的稳定流量的地下水源,5/7/2026,12,技术条件分析,水质,含砂量少,因地下水温低,需提高换热效果,采用板式换热器,同时需装除砂器,易堵塞,可利用的水源条件分析,5/7/2026,13,技术条件分析,水质,矿化度要低,PH 6.88.2,氧化铁含量 锰含量过高,腐蚀钢及合金,采用水处理装置,同时需采用,PE,塑料管及抗,腐蚀阀门附件,可利用的水源条件分析,PE,塑料管,5/7/2026,14,技术条件分析,避开岩石层,凿井难度大,水井不宜太深,凿井费用高,1000元/米进深,水泵运行费用高,管路初投资费用高,水量充分恒定,隔水层下陷将含水层堵断,水量逐渐衰减,水井枯竭需重新凿井,水层的地理结构,80150,m,深管井示意图,水文地质条件,5/7/2026,15,技术条件分析,电,电制冷空调系统,与使用家用电器一样简单！,自来水,5/7/2026,16,经济性分析,地下水温低于10,C,制热,COP,很低耗能,机组无法正常工作,只考虑制热功能,北方需要补热装置,出水温度低,钻井深度大于200,m,勘探费用贵,钻井费昂贵,专业队伍少,地下水酸碱度严重,超标,细砂层回灌困难,如下情况建议不使用水源热泵,水量不能满足设计要求,水量小则热量小,当地政策不鼓励,大多数政府鼓励用电,保护地下水资源,济南下大力度封井保泉,沿海城市,沿海城市缺淡水,上海地表下沉的前车之鉴,地处繁华地段,地下水温高于25,C,不能用于制冷,易产生藻类,影响井使用寿命,5/7/2026,17,经济性分析,水源热泵系统投资费用最高,机房土建 管网施工,末端 冷冻水泵,水源热泵机组,水文地质勘探,管井 潜水泵,除砂器 水处理仪,补热装置,换热器（闭式采用）,中间循环水泵（闭式采用）,初投资费用内容比较,电制冷空调系统,机房土建 管网施工,末端 冷冻水泵,电制冷机组,冷却塔 冷却水泵,水处理仪,采暖,锅炉或接城市管网入网费,换热器,5/7/2026,18,经济性分析,制冷工况,电制冷系统运行费用低,水资源费,井泵运行费用,庞大的维护管理费用,主机运行费用,冷冻水泵运行费用,末端运行费用,冷却塔运行费用,运行费用内容比较,（水源热泵系统运行的最大开支）,（制冷、制热工况均运行）,（两种系统相同的运行费用）,（占电制冷系统少部分的运行费用）,制热工况,锅炉采暖系统运行费用最低,水资源费,井泵运行费用,主机运行费用,庞大的维护管理费用,循环水泵运行费用,末端运行费用,锅炉运行费用（最低）,或采暖费（持平）,（水源热泵系统运行的最大开支）,（制冷、制热工况均运行）,（两种系统相同的运行费用）,5/7/2026,19,经济性分析,费 用 比 较,项目,电制冷空调+锅炉供热,（共用末端）,集中式水源热泵,（不含补热装置及井泵维护费用）,初投资(万元/,KW),0.206,0.335,运行成本(元/,KWH),0.207,0.167,5/7/2026,20,产品质量分析,非专业打井队伍,优质井才能出大水量和优质水 寿命可使用20余年,成井质量不好，影响制冷制热效果,水源含砂,板式换热器易堵塞 水源热泵机组需要彻底清洗,水源矿化度高,腐蚀金属 影响机组及管件使用寿命,管井井壁易结垢,深井通道不畅，水流量不能保证，影响机组使用寿命,回灌不良 后果严重,回灌量少则取水量也将减少，回灌水污染则水源也将污染,回灌井水温过以一段时间后会影响出水井的温度,回灌回扬时会有空气进入，氧化潜水泵及水源热泵水系统,5/7/2026,21,产品质量分析,技术标准未制定并形成规范,水源水质标准未制定 回灌水质标准未制定,水源热泵系统设计规范未制定,回灌技术仍采用60年代水平,生产厂家实力薄弱,国内螺杆机生产厂家众多，水平参差不齐,水源热泵机组技术含量低，乡镇企业也可以组织生产,冷量小，需要多台拼凑成大冷量，故障率高,少有知名品牌空调厂家生产集中式水源热泵机组,水源热泵系统自动化程度低,整个系统需要高自动化控制来实现节水节能高效运行,为降低设备成本用水路切换阀实现机组冷热工况切换,应在机组上设置改变制冷剂循环流向的四通换向阀,制冷和制热温差不一样，需要的蒸发器冷凝器的换热面积不一致，,制热工况在非高效区域运行，影响机组寿命,5/7/2026,22,客户关心的问题,一、欧美国家十分注重环保，为什么他们也一样在使用水源热泵呢？,5/7/2026,23,欧美国家十分注重环保，为什么他们也一样在使用地源热泵呢？,北欧中欧提倡利,用地热及季节蓄,能,美加偏重20,TR,以下埋管式住宅,用地源热泵,GWHP,深井回灌水源,热泵并不提倡使用,5/7/2026,24,客户关心的问题,二、水源热泵系统有哪些日常运行维护？,井群的维护保养：井壁出现结垢，需定期清洗，井堵塞采取回扬方式（一日两次）,机组群的维护保养：换热器出现结垢，需定期清洗,水源水系统的维护保养：阀门管件的定期更换清洗,5/7/2026,25,客户关心的问题,三、设计的前期准备工作应该有哪些？,建设方委托地质工程勘察院对工程进 行实地勘察，钻观察井和试验井，对当地地下水水温、含水层分布、出水量及回灌量进行试验研究，提交水文地质报告和地下水质分析报告,了解电价、水资源费、煤价、空调设备价等，做各种方案的经济性分析,5/7/2026,26,客户关心的问题,四、水源水系统设计时应该注意哪些？,考虑温差和流量的合理利用,寒冷地区应用水源热泵系统的冬季冻结问题,耐腐蚀设备及管路阀门的选择,住宅水源热泵系统的外网运行费用客户分担,5/7/2026,27,客户关心的问题,五、选择质量好的水源热泵机组就可以保证系统高效运行了吗？,水源热泵是一项系统工程,从空间角度可将其分为,地上部分（热泵机组及相关设备系统）,地下部分（井群及周边土壤）,从时间角度看,系统运行工况是随建筑物负荷及当地气,象地质条件等全年变化的外部因素而不,断改变的,5/7/2026,28,客户关心的问题,六、回灌问题现在可以彻底解决了吗？,回灌水质要好于或等于原地下水质，回灌不会引起区域性地下水质污染,无压自流回灌适用于渗透性好含水层,加压回灌适用于地下水位高透水性差的地层,对于抽灌两用井，为防止井间互相干扰，应控制合理井间距,目前绝大部分工程，回灌效果很差（均设置紧急排污阀），运行时间长了，机组水源受回灌量不足影响，温度冬季下降、夏季增高，机组的工作效率恶化,人类最宝贵最脆弱的淡水资源正被破坏,地下水回灌还未有明确的技术规范,5/7/2026,29,客户关心的问题,七、选择质量好的水源热泵机组就可以保证系统高效运行了吗？,水源热泵是一项系统工程,从空间角度可将其分为,地上部分（热泵机组及相关设备系统）,地下部分（井群及周边土壤）,从时间角度看,系统运行工况是随建筑物负荷及当地气,象地质条件等全年变化的外部因素而不,断改变的,5/7/2026,30,客户关心的问题,八、水源热泵系统冬天制热效果真的很好吗？,防冻问题,北方地区有不少冬季地下水温低于10,C，,一般换热温差5,C，,则管路有冻结的可能，需要考虑添加防冻液,补热问题,水源温度低，则需要增加补热装置,出水温度不能过高,对于目前常用的,R22,制冷剂来说就意味着冷凝器需要承受很高的冷凝压力,同时也意味着压缩机需要提升更高的压力，机组效率下降,5/7/2026,31,客户关心的问题,九、今后建筑物采暖的发展方向是什么？,根据国家经贸委提出的建筑业技术发展方向,开发太阳能采暖与热水供应装置,提高建筑物外墙隔热性能,5/7/2026,32,谢谢！,5/7/2026,33,