北京空调移机冷热源的技术
水源热泵根据对水源的利用方式的不同,可以分为闭式系统和开式系统两种:闭式系统需要构造地下埋管换热器或者地表水埋管换热器,形成封闭的地源水循环系统,向地下土壤或者地表水散热或者取热。开式系统的特点是抽取地下水或者地表水,在板式换热器中与机组的循环工质进行热交换,实现散热或者取热后,再回灌到地下或者河流。本文所讨论中心议题是开式系统。
虽然在长江三角洲地区直接抽取地下水的方式受到严格限制,但是在一些地区仍然是一种可行的节能技术,并且地表水类型的水源热泵不受限制。
水源热泵中央空调与其它常用中央空调冷热源的技术特点对比
水源热泵在夏季制冷时可使机组的冷凝温度降低、在冬季可使机组的蒸发温度提高,都能提高产能效率;此外,它们所利用的低温热源通常可以来自环境(大气、地表水和大地)或各种废热。热泵从这些热源吸收的热量属于可再生的能源。
空调系统一般应满足冬季的供热和夏季制冷两种相反的要求,传统的空调系统通常需分别设置冷源(制冷机)和热源(锅炉)(见表1)。如果让传统的空调系统在冬季以热泵的模式运行,则可以省去锅炉和锅炉房,不但节省了初投资(见表2),而且全年仅采用电力这种清洁能源,还能大大减轻供暖造成的大气污染问题。
水源热泵机组系统运行稳定,北京空调移机能效比可达5~6,远大于其它同类型机组(见表1)。系统运行过程中,无燃烧,无任何固态、液态或气态污染物排放,是“绿色”供暖(冷)的环境系统工程。水源热泵的污染物排放与电供暖相比,相当于减少70%以上。
水冷冷水机组按水冷螺杆机组考虑,性能参数均摘自厂家样本资料;室内进风温度27℃ DB, 19.5℃ W B,冷却水进出水温度32℃/37℃,冷媒水进出水温度7℃/12℃;冷却水塔按两台考虑;
根据表1我们可以总结如下几点:
1、 从冷热源占地面积可以看出,水源热泵相对其它类型的中央空调系统,其占地面积小,不需要冷却水塔、锅炉等耗电设备;
2、 相对其它类型的中央空调机组15年左右的使用寿命来说,水源热泵空调机组使用寿命可长达20年;
3、 水源热泵技术所使用是可再生水资源,不需要进行循环水的补水;
4、 水源热泵的制冷、制热系数可达3.8~6.0,于其它形式的中央空调系统相比有明显的节能优势;
5、 由表1可以看出,水源热泵系统相对其它系统而言,无燃烧和水污染;
6、 水源热泵系统结构简单,运行维护方便。
1、 初投资比较
水源热泵空调系统总投资为156万元,北京空调移机如果不使用水源热泵系统,而采用其它的空调系统,则需要配置冷却水塔、锅炉及其配套设备。水源热泵机组寿命为20年,在此期间,其它的空调系统需要更新一次,具体数据分析如下:
a) 与溴化锂吸收直燃机组的投资差价:228-156=72万元,
b) 与水冷机组+燃气锅炉的投资差价:218-156=62万元
c) 与水冷机组+电锅炉(平+谷)的投资差价:204-156=48万元
因此初投资相对其它中央空调系统而言约节省24%~40%的成本。
2、 能耗费用比较
水源热泵能耗费用为:28元/年·m2,北京空调移机如采用其它类型的空调系统,其能耗费用比较如下:
a) 与溴化锂吸收直燃机组的能耗费用比较:58-29=29元,
b) 与水冷机组+燃气锅炉的能耗费用比较:53-29=24元
c) 与水冷机组+电锅炉(平+谷)的能耗费用比较:45-29=16元
由此可以得到,水源热泵能耗费用相比较其它类型的空调系统而言,约节省35%~50%的成本。
结语
水源热泵空调节能技术是节约能源、改善生活、减轻环境污染、促进经济可持续发展的有效措施。水源热泵技术充分利用有利的自然资源,挖掘节能潜力,北京空调移机减少能源消耗,降低运行维护成本。相信在不久的将来,水源热泵空调节能技术必将获得更加稳定和快速的发展。
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