开式水源热泵水系统方式的研究

水源热泵系统介绍

煤　炭　工　程　　　　　　　　　　新产品　2006年第8期　　　　　　　　　　

开式水源热泵水系统方式的研究

李　艳,王火召文

(江南大学机械工程学院,江苏无锡　214122)

　　摘　要:水源热泵作为一项新技术近年来在我国的应用发展很快,但部分地区在应用时不考

虑实际情况,存在一定的盲目性。文章在简要介绍水源热泵原理、分类及系统构成的基础上,针对冬夏季不同水源水温及环境温度,对不同开式水系统的布置方式———水源水直接进入机组方式、混水方式、板式换热器方式、辅助加热或冷却方式进行了研究,以期指导水源热泵系统更好地推广应用。　　关键词:水源热泵;开式系统;水系统方式　　中图分类号:TU833　　文献标识码:B　　-203

ResearchonWofaterSourceHeatPump

Yan,AOXuan,WUZi-lian

(ofSouthernYangtzeUniversity,WuxiJiangsu214122,China)

Abstract:WaterSourceHeatPump(WSHP)asanewtechnologyiswidelyusedinourcountryrecently,butithasbeenusedblindlyinsomeareaswithoutthinkingitsactualstatus1Thepaperpresenteditsprinciple,sorts,andbuildup,andstudiedthevariouswaysofwatersysteminopen-loopsystemsunderdifferentwaterandenvironmenttemperatures,inordertoguideWSHPrightlyusedinmoresituations1ThelayoutsincludesupplyingwatertotheWSHPunitdirectly,blendingthesupplyandbackwater,usingplateheatexchanger,utilizingelectricheaterorcoolingtowertoensurewatertemperature1

Keywords:WSHP;open-loopsystem;waysofwatersystem

　　水源热泵(WSHP)是利用地球表面浅层水源所吸收的太阳能和地热能而形成的低温、低位热能资源,采用热泵原理,通过少量高位电能的输入,实现低位热能向高位热能转换的一种技术。

水源热泵根据对水源利用方式的不同,分为闭式系统和开式系统。闭式系统的水源侧为一组闭式循环的换热盘管,换热盘管一般垂直或水平的置于地下或地表水体中,通过盘管内的循环介质和水体进行热交换而将热量释放或提取。开式系统直接利用水泵抽取地下或地表水输送至热泵机组,经过换热后排放。开式系统需对进入管路的水源水进行水质处理,并根据具体情况采取适当的水系统方式。

水源热泵由水源系统、热泵机组、末端用户系统组成。其中水源系统包括水源、取水构筑物、输水管网、水处理设备等。本文拟对水源系统进行总结研究,给出工程设计中不同工况下可以采用的水系统方式的建议。

水源水系统的连接方式也不相同。经研究总结,不同水源情况主要有以下几种管路设置方式。

111　水源水直接进入机组方式

当水源水质较好,适宜于系统机组、管道和阀门的材质,不至于产生严重的腐蚀损坏,矿化度<350mg/L[1],水源水温又适中,即冬季供热工况下水源水温为12℃～22℃,夏季制冷工况时水源水温在18℃～30℃之间时[2],水源水可以直接进入机组,来实现空调效果,见图1。水源水直接进入机组的特点为:能量损失少;系统管路简单,运行维护方便;但是对水源水质水温要求较高,适用性受到限制。

1　水源水系统方式

由于工程场地环境千差万别,使得地表水、地下水、废水的水温、水量、水质情况各异,每一个工程不尽相同,　　收稿日期:2006-04-18

　　作者简介:李　艳(1981-),女,江苏徐州人,江南大学机械工程学院在读硕士研究生,专业方向为水源热泵的研究

与应用。

图1　水源水直接进入机组示意图

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