日常的生產生活中,我們常需要大量75℃左右甚至更高溫度如85℃的熱水,如:暖氣片供暖,醫院熱水,工業廢水余熱回收,石油工業中對油氣的加溫降粘等。一直以來,我們主要是通過鍋爐來獲得高溫熱水,隨著人們對能源供應和環境保護問題的日益關注,研發更節能并符合可持續發展的供熱技術得到-的關注,高溫水源熱泵技術是近十幾年來國外大力推廣的節能技術,近幾年在國內也得到了廣泛重視。它可以在城市供熱管網中部分替代電熱或燃煤鍋爐;可以用于電廠廢水,城市污水,石油化工等場合的余熱回收;可以直接用江水源,高溫地源熱泵的低壓是多少,海水源及土壤源做制熱或熱回收。用高溫水地源熱泵提供熱水,一方面可以-我國過于依賴煤炭的能源形式;另一方面可以解決地熱尾水、工業廢水直接排放所造成的環境熱污染等問題;并可取得-的效應和經濟效應;可避免燃煤、燃油鍋爐產生的廢氣、廢渣對周邊環境的污染。
目前-針對55℃及以下的水源熱泵技術已很成熟,有多類產品可以選擇;但對水溫大于75℃、制熱量大于1000kw的高溫水地源熱泵的研究還是空白,本研究通過理論計算并結合系統設計及實例分析,高溫地源熱泵,提出了雙級離心式高溫熱泵解決方案,該方案實現了機組的制熱量約為13000kw,出水溫度達到77℃的目的。
地源熱泵系統包括三種不同的應用形式:以利用土壤作為冷熱源的地埋管熱泵系統或者叫地下熱交換器熱泵系統;以利用地下水為冷熱源的地下水熱泵系統;以利用地表水為冷熱源的地表水熱泵系統。
熱源的選擇首先依照因地制宜的方法選取,根據系統效率、投資額度、場地要求等因素綜合比較。隨著水/地源熱泵系統的使用,目前城市中污水源熱泵系統和地埋管熱泵系統逐漸成為成熟市場的主要選擇。主要原因在于系統后期維護簡便,長期運行穩定。
從嚴寒地區至熱帶地區均適用。地源熱泵系統可制冷、采暖,還可供生活熱水,一機多用,一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統;可應用于賓館、商場、辦公樓、學校等建筑,更適合于別墅住宅的制冷、采暖。
建筑物內系統的設計應符合現行-《采暖通風與空氣調節設計規范》 50019的規定。其中,涉及生活熱水或其他熱水供應部分,應符合現行-《建筑給水排水設計規范》50015的規定;水源熱泵機組性能應符合現行-《水源熱泵機組》gb/t19409的相關規定,且應滿足水源熱泵系統運行參數的要求;水源熱泵機組應具備能量調節功能,且其蒸發器出口應設防凍保護裝置。
水源熱泵機組及末端設備應按實際運行參數選型,建筑物內系統應根據建筑的特點及使用功能確定水源熱泵機組的設置方式及末端空調系統形式;在水源熱泵機組外進行冷、熱轉換的熱泵系統應在水系統上設冬、夏季節的功能轉換閥門,并在轉換閥門上作出明顯標識。地下水或地表水直接流經水源熱泵機組的系統應在水系統上預留機組清洗用旁通管。水源熱泵系統在具備供熱、供冷功能的同時,地源熱泵換熱器高溫出口冷,宜優先采用水源熱泵系統提供或預熱生活熱水,不足部分由其他方式解決。水源熱泵系統提供生活熱水時,地源熱泵出水高溫度,應采用換熱設備間接供給。建筑物內系統設計時,應通過技術經濟比較后,增設輔助熱源、蓄熱(冷)裝置或其他節能設施。