水源压缩机程序的运用

　　1水源热泵的原理。

　　通过消耗少量（25%~30%）高品位能量，将土壤里，地下水中或空气中的大量不可直接利用的低品位热能变成可直接利用的高品位热能的装置叫做热泵。即热泵从环境中提取热量用于供热。

　　热泵机组是利用卡诺循环原理，将空气中的低品位热能转为高品位热能（我们普通家庭用的冷暖空调机就是热泵的一种）。但在寒冷的冬季，当气温低于零下7度时，机组效率极低，无法经济运行，而低温水源热泵却不受气温的限制，即使在零下20多度的严冬照样能高效运行。这是因为它能将普通热泵机组所吸收的空气热量改为吸收地下水的热量。只要在地下钻大于20m深度的水井，随时都可以提取8度~17度的水（随地域不同，水温不等），这些水连续不断地按规定流量送到水源热泵机组内的蒸发器中，迫使工质（R22制冷剂）蒸发，吸收这些8度~17度地下水中的热量，使其温度降至4度~7度，再回灌到地下（取水井和回水井之间应有40m以上的间距），水在渗流过程中吸收地下土壤热量，温度又升至8度~17度，然后再被抽上使用，如此不断循环。机组吸收的热量再通过工质在冷凝器中冷凝而被释放出来，用以加热采暖系统水，*高供水温度可达60度，正常供回水温度为55度/45度，相当于热电厂的低真空热水循环采暖系统的供热参数，而用于冬季空调供暖和地板采暖则是*佳温度。夏季制冷时，机组作逆向循环，利用地下水作为机组冷却水，而常规制冷机则是利用冷却塔循环冷却，其水温一般都在25度~35度，而夏季的地下水却只有9度~18度，比循环冷却水低10度~20度，大大提高了机组的工作效率，从而达到节能的效果。

　　2热泵的种类及用途。

　　热泵种类按驱动原理可分为三大类：有电动热泵，燃气轮机热泵和吸收式热泵。其中以电动热泵应用*为广泛。

　　热泵按使用方式分为：空气空气型热泵，空气水型热泵，空气盐水水型热泵，土壤水型热泵，水水型热泵，水空气型热泵等多种形式。

　　空气型热泵即风冷热泵，它是以吸收室外空气中的低温热量进行供热的，当室外温度为5度以上时，才能达到热泵所应有的效率，低于这个温度时效率将大大下降，而且蒸发器极易结冰，需消耗电能解冻。当室外温度低于-7度时，热泵启动较难，且功效比接近1#1，十分不经济。因此，这一类热泵仅适用冬季室外气温较高的地区使用。

　　土壤水型热泵即地源热泵。它是通过深埋于土壤中的盘管吸收土壤中的低温热量进行供热的。此种适用于地下水贫乏地区应用，但造价昂贵。

　　水水型热泵，水空气型热泵即水源热泵。它是以吸收江河湖泊（冬季不结冰的）水和地下水中的低温热量进行供热的。因此不受室外温度限制，可广泛应用于北方地区。

　　3水源热泵的性能特点（1）高效，节能。供热系数可高达43，正常为35~ 40（随室外气温变化和采用的不同冷凝温度而变化）。即输入1kW电能可产生4kW的热量。

　　（2）运行费用低。在大功率水源热泵机组中，其地下水和电即相当于锅炉燃烧的煤或油，而且地下水占热量70%~75%，其供暖运行费用仅为燃煤供热锅炉四分之三，燃油锅炉十分之三，电热锅炉的四分之一。每m2建筑面积供暖运行费用只有1137元，若按18元/m2收费标准计算，一万平方米的建筑一个采费期可节省采暖费663万元。

　　（3）无任何污染。由于该机组在制热过程中无任何燃烧化学反应，不排放任何废弃物，1万m2的建筑物一个采暖期即可节煤350t，折合人民币88万元。

　　占地面积小。仅为锅炉用地的1/10~1/15.对35万m2以上的小区，可省出一栋楼的位置，可建2000m2 ~5 000m2住宅，其剩余价值足够采用水源热泵供暖系统。

　　4用户使用的条件。

　　（1）由于水源热泵的70%~75%的热量取自来水，水就相当于锅炉用煤或油，因此在想安装热泵的地方必须有地下水或天然湖泊等充足水源，其水量为每100m2积需600kg/h水。因该水为循环使用，只要所钻的井在短时间内能抽上所需水量就可视为够用（以后的水量将由回水井不断的回灌）。

　　（2）机房不需单独考虑位置，可与变电所合建（设于变电所下）做成半地上，半地下式。

　　（3）可与当地供电部门联系，凡采用该机组供暖，可享受免交电增容费和电采暖峰谷电价的优惠。

　　（4）地下水源在距本系统1km范围内均属于可利用的经济水源，天然水源（如湖泊，河流）3km范围以内可作为经济水源充分利用。

　　（5）城市污水处理厂二沉池排放水是水源热泵的*为经济的水源。

　　5目前国内可供选择的热泵情况。

　　低温水源热泵供暖技术早在20年前已在欧美国家流行，至今已发展得相当成熟，各种不同类型的热泵广泛地应用在商业，公建，民宅等各类建筑的供暖，空调及热水供应上，对能源危机起了一定的缓解作用。我国80年代一度在工业废热利用上应用了热泵技术，但因种种原因没能推广开来。90年代中期，国内开始有水源热泵出现，特别是近一两年来，随着能源价格上涨，城市环保标准的提高，水源热泵引起人们的广泛关注。目前，国内热泵专业生产厂家不多，大致可分为三种类型。

　　（1）小型水源热泵机组。这种机组的产热量一般为10 kW~80kW，仅能供150m2 ~1500m2建筑物供暖。满足不了城市集中供热需求，而且价格昂贵，每m2建筑的热源造价高达110元，难以被用户接受。另外，这种小型热泵多采用全封闭式活塞压缩机，受压力限制，*高极限供水温度仅为50度，无法满足极寒冷天气或特殊情况的供暖要求。

　　（2）冷水机组改装的热泵机组。随着人们对热泵的认识不断加深，市场需求量增大，一些空调冷水机组制造厂将冷水机组略加改造，即作为热泵推向市场，给人们造成一种错觉，认为热泵与冷水机组是一样的，热泵即是冷水机组，冷水机组即是热泵，实际上冷水机组与热泵机组是有本质上区别的，冷水机组根本替代不了热泵机组。一是冷水机组大都选用半封闭活塞式压缩机，冷凝温度（即供热温度）一般为32度~35度，极限为45度，此温度下的排气压力为16MPa左右，压缩机的耐压选择均以此为标准。

　　而热泵在供热工况下运行，供水温度为50度~55度时的排气压力将高达20MPa~22MPa，因此，冷水机组作为热泵供热运行，供水温度达到50度~55度时，势必导致制冷压缩机超压，从而引发一系列负面效应，轻则压缩机接口处渗漏，重则压缩机爆裂；二是冷水机组百分之百选用传统的换热器（蒸发器，冷器），不仅体积大，而且传热效率低，正常下，传热温差需3度以上，这对冬季靠吸收仅有8度~17度温度的地下水低温热量供热的热泵来讲是很不适应的，效率极低；三是冷水机组是单向运行的，即只用蒸发器出口的冷水；而热泵机组是双向运行的，夏季用蒸发器出口的冷水，冬季则用冷凝器出口的热水。冷水机组是单向自动控制的，而热泵机组则是双向自动控制的。

　　（3）大型纯热泵机组。我们知道，螺杆式压缩机由于没有进，排气阀，易损件少，使它具有较长的安全运行周期，它的零件数仅为活塞机的1/10.据统计在3000h运转期间，活塞机的故障是螺杆机的10倍；在1200h运转期间，活塞机的故障是螺杆机的4倍。螺杆压缩机属于回转式机型，它的振幅是往复式的1/5；螺杆式压缩机对湿行程不敏感，安全可靠。因此，在热泵机组上选用螺杆式压缩具有无以伦比的优越性。