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簡介

目前，國內(nèi)外的熱泵產(chǎn)品主要以風(fēng)冷熱泵和地源熱泵為主，輸出溫度大于60℃。以地源或低溫地?zé)崴?50℃以下)為熱源的高溫地源熱泵在國內(nèi)只有少數(shù)幾個單位在研制，如中科院廣州能源研究所、天津大學(xué)、清華大學(xué)等。其中，廣州能源研究所已于2001年初推出了zui高出水溫度可達(dá)75℃的高溫地源熱泵機(jī)組，并在近兩年里在北京、廣州等地成功實(shí)施了十余個工程項(xiàng)目，涉及空調(diào)采暖、散熱器采暖、熱水供給、地?zé)嵛菜疅峄厥绽玫榷喾N形式，取得了良好的運(yùn)行效果。熱泵是把環(huán)境中的熱空氣吸進(jìn)來燒熱水，而把制熱過程所產(chǎn)生的冷空氣排出去。

冷媒原本是冷的，透過蒸發(fā)器吸收了空氣中大量的熱氣，變成高溫的冷媒，流過熱交換器，把熱量傳給冷水，冷水就被燒成熱水，高溫的冷媒把熱量傳給冷水後，又回復(fù)成低溫的冷媒，就這樣反覆循環(huán)的工作，把冷水加熱成熱水。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公共建筑和住宅所需要的空調(diào)系統(tǒng)需要消耗大量的電能和燃料。因此在建筑空調(diào)領(lǐng)域，為了適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的要求緩解臭氧層變薄和變暖所造成的日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題，在滿足人類健康、舒適要求的前提下，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率，依靠科學(xué)使用能源來解決這一難題。那么，地源熱泵技術(shù)的發(fā)展在科學(xué)使用能源中將起到什么的作用呢？如同日常的水泵一樣將水由低位傳到高位，熱泵就是把水替換成了熱量?？梢园褵o法直接利用的低位能源（如，空氣、土壤、水中所含的熱能、太陽能。生活和生產(chǎn)中的廢熱等）轉(zhuǎn)換為可以利用的高位能源，從而到達(dá)節(jié)省高位能源的目的。

因此，天氣溫度越高、燒熱水速度越快、熱泵越省電。

據(jù)專家介紹，高溫地源熱泵是一種節(jié)能環(huán)保設(shè)備，與燃油(氣)鍋爐采暖系統(tǒng)相比節(jié)能達(dá)40%。高溫地源熱泵以綠色環(huán)保制冷劑為工質(zhì)，除用少部分電能外，采暖、供熱的熱量主要來自于吸收的太陽能、地下水或土壤、江河湖水，由于實(shí)行封閉循環(huán)，因此整個系統(tǒng)無有害物質(zhì)排放。

隨著國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展和人民生活水平的提高，采暖、空調(diào)、生活用熱的需求越來越大，是一般民用建筑物用能的主要部分。在發(fā)達(dá)城市，夏季空調(diào)、冬季采暖與供熱所消耗的能量已占建筑物總能耗的40-50，非凡是冬季采暖用的燃煤鍋爐、燃油鍋爐的大量使用，給大氣環(huán)境造成了極大的污染。

高溫地源熱泵技術(shù)解決了普通熱泵出水溫度低的問題，更加適合用于建筑物采暖、空調(diào)、供熱熱水系統(tǒng)，替代供熱鍋爐，有效改善城市的生態(tài)環(huán)境，減少由于使用燃煤、燃油鍋爐引起的有害氣體的排放，提高大氣環(huán)境質(zhì)量，減少因有害物質(zhì)引起人們疾病的發(fā)生，充分利用可再生資源和節(jié)約常規(guī)能源有利于社會的可持續(xù)發(fā)展?？梢姼邷氐卦礋岜眉夹g(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，其市場前景廣闊。

這是一種水源熱泵冷水機(jī)組。它包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和燕發(fā)器，其特點(diǎn)是制冷壓縮機(jī)和冷凝器之間增設(shè)聚熱器，使壓縮機(jī)排出的高沮高壓過熱蒸氣先經(jīng)聚熱器冷卻成中沮高壓燕汽，從而使從冷凝器流出的熱水(低于冷冷凝溫度5℃)經(jīng)二次加熱至低于冷凝沮度1.0-1.2℃。該高壓飽和蒸汽在冷凝器中吸收系統(tǒng)循環(huán)低溫水的冷量(完成二次冷卻)。如此不斷循環(huán)，在不提高冷凝沮度條件下提高了熱水出水沮度，從面提高了供暖效率，達(dá)到了節(jié)能的目的，并提高了壓縮機(jī)使用的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種水源熱泵冷水機(jī)組，特別是，種采用聚熱器的水源熱泵冷水機(jī)組。

背景技術(shù)

現(xiàn)有利用地表低溫淺層水、度熱水或其它水源的熱泵冷水機(jī)組是由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流機(jī)構(gòu)等構(gòu)成，壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣體直接進(jìn)入冷凝器加熱采暖用熱水。該設(shè)備在北方地區(qū)要提高供熱用熱水溫度(達(dá)500℃-550℃之間)，需提高制冷系統(tǒng)運(yùn)行的冷凝溫度(按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，換熱器設(shè)計溫差為50℃，即在熱水溫度達(dá)500C時，冷凝溫度需達(dá)到550℃)。而冷凝溫度每增加10℃，耗功增加1.8%,熱負(fù)荷減少0.72%，也即效率下降2.5%，從而降低了系統(tǒng)運(yùn)行的效率，增加了用戶的運(yùn)行費(fèi)用，并且由于冷凝溫度的提高，造成壓縮機(jī)排氣溫度升高，運(yùn)行壓比增大，壓縮機(jī)運(yùn)行的可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容

1、發(fā)明目的:本實(shí)用新型的目的是提供一種能提率、節(jié)約能源、并提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、降低用戶的運(yùn)行與維護(hù)成本的水源熱泵冷水機(jī)組。

2、技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器，其特征在于它還包括聚熱器，其連接方式是:壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣體進(jìn)入聚熱器，經(jīng)聚熱器冷卻后的中溫高壓飽和蒸汽進(jìn)入冷凝器并被冷凝成過冷液體，再經(jīng)膨脹閥節(jié)流降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器中吸收載冷劑的熱量后變成過熱蒸汽被吸入到壓縮機(jī)中。在冷凝器和蒸發(fā)器之間連接有干燥過濾器和電磁閥。

本實(shí)用新型的工作原理是:壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣體先進(jìn)入聚熱器，經(jīng)冷卻后變成中溫高壓飽和蒸汽進(jìn)入冷凝器，在冷凝器中被二次冷卻冷凝成過冷液體后經(jīng)過濾器(除水、去污)、電磁間再經(jīng)熱力膨脹閥節(jié)流降壓變成低溫低濕蒸汽，棄干式蒸發(fā)器中吸收水的熱量變成低壓過熱蒸汽后被壓縮機(jī)吸入。如此不斷循環(huán)往復(fù)，使聚熱器出水溫度得到升高，蒸發(fā)器水溫得到降低，進(jìn)而可提供50-550℃熱水或7-120℃冷水供使用。

3、有益效果:本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是:在壓縮機(jī)和水冷冷凝器之間增設(shè)一個聚熱器，使從冷凝器出來的熱水再經(jīng)聚熱器二次加熱，從而充分利用了壓縮機(jī)排氣中的顯熱升溫?zé)崴咕蹮崞鞒鏊疁囟葍H比冷凝溫度低1.01.20℃(常規(guī)冷水機(jī)組溫差為50℃)，從而達(dá)到了在不提高冷凝溫度條件下，使出水溫度在常規(guī)機(jī)組水平上提高約40℃左右。從而達(dá)到了節(jié)能的目的，并有效地提高了產(chǎn)品的壽命，降低了用戶的維護(hù)成本。冷卻塔經(jīng)常應(yīng)用于地源熱泵。地源熱泵是個什么東西?是一種采暖制冷系統(tǒng)。地源熱泵不與空氣進(jìn)行熱交換，而是與地表淺層進(jìn)行熱交換，是一種綠色的再生能源系統(tǒng)。下面就讓我們來詳細(xì)了解一下冷卻塔在其中的作用。

地表水式地源熱泵

地源熱泵機(jī)組通過布置在水底的閉合換熱系統(tǒng)與江河、湖泊、海水等進(jìn)行冷熱交換。此種系統(tǒng)適合于中小制冷供暖面積，臨近水邊的建筑物。它利用池水或湖水下穩(wěn)定的溫度和顯著的散熱性，不需鉆井挖溝，初投資zui小。但需要建筑物周圍有較深、較大的河流或水域。

垂直式地源熱泵

通過垂直鉆孔將閉合換熱系統(tǒng)埋置在50M～400M深的巖土體與土壤進(jìn)行冷熱交換。此種系統(tǒng)適合于制冷供暖面積較大的建筑物，周圍有一定的空地，如別墅和寫字樓等。該系統(tǒng)初投資較高，施工難度相對較大，但占地面積較小。

水平式地源熱泵

通過水平埋置于地表面2～4以下的閉合換熱系統(tǒng)，它與土壤進(jìn)行冷熱交換。此種系統(tǒng)適合于制冷供暖面積較小的建筑物，如別墅和小型單體樓。該系統(tǒng)初投資和施工難度相對較小，但占地面積較大。

冷卻塔和鍋爐一樣，在地源熱泵中起到輔助的作用。在夏季制冷時，當(dāng)熱量來不及向地下轉(zhuǎn)移，可以冷卻塔，輔助散熱。當(dāng)冬季制暖時，地下溫度無法提供足夠的能量，需要鍋爐再制暖。冷卻塔在地源熱泵中起著缺一不可的作用，選擇冷卻塔時一定要慎重再慎重。　地源熱泵有時也被稱為地?zé)釤岜?，但?shí)際上，它*不需要當(dāng)?shù)鼐哂械責(zé)豳Y源，它利用的只是地下介質(zhì)如土壤、巖石和水的蓄熱能力，并不是與室外的空氣進(jìn)行熱交換。現(xiàn)在越來越多的人選擇舒適的地源熱泵作為空調(diào)系統(tǒng)。

那么，應(yīng)該如何選擇地源熱泵呢?

*，看管材。

地暖是埋在地下的，維護(hù)很困難，這就對其管材有嚴(yán)格要求，選擇性能優(yōu)異的管材是首要條件。

第二，挑選具有豐富經(jīng)驗(yàn)的施工單位。

施工的質(zhì)量很大程度上決定了地暖的保暖效果，經(jīng)驗(yàn)豐富的施工單位可以因地制宜的選擇合理的施工方案，合理的分布熱能。

第三，保溫材料要挑選性能優(yōu)異的。

保溫效果好的材料才能節(jié)省能源，充分發(fā)揮地暖的熱效應(yīng)。相比現(xiàn)有的同規(guī)模的暖通空調(diào)，地源熱泵比傳統(tǒng)空調(diào)運(yùn)行效率要高30%-60%;與電供暖相比，地源熱泵可減少70%以上的污染物排放，真正實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排?？梢哉f，地源熱泵是我國有效降低建筑能

地源熱泵技術(shù)節(jié)能效果顯而易見，全國各省市因此紛紛在政策上給予地源熱泵建設(shè)大力的支持。包括鼓勵新建或改造的辦公樓、工業(yè)廠房、醫(yī)院、賓館、學(xué)校等公共建筑以及居民住宅樓和農(nóng)村集中建設(shè)的住宅采用熱泵系統(tǒng);鼓勵燃煤、燃油鍋爐改用熱泵系統(tǒng)，市政府每年安排固定資產(chǎn)投資給予支持;市、區(qū)(縣)政府投資的學(xué)校、醫(yī)院、園林、行政事業(yè)辦公樓等公益性項(xiàng)目，供暖制冷系統(tǒng)優(yōu)先選用熱泵系統(tǒng)，所需投資從市政府固定資產(chǎn)投資中安排解決等，促進(jìn)了地源熱泵技術(shù)的推廣和使用。別墅*空調(diào)和一般家庭的*空調(diào)安裝大有不同，一般家庭和別墅家庭是有很大差別的，一般家庭的*空調(diào)的安裝費(fèi)用肯定比別墅*空調(diào)費(fèi)用少一些，大多用戶可能對一般家庭*空調(diào)的安裝事項(xiàng)比較清楚，那么對于別墅*空調(diào)安裝系統(tǒng)怎么解決呢?為此我們從以下一些點(diǎn)來介紹別墅*空調(diào)系統(tǒng)安裝解決方案。

層高過高如何提高采暖效果

解決方案：較之于常規(guī)層高的房屋（一般為2.6-2.7米左右）。別墅的一般層高一

般都為3米甚至以上的高度。再此前提下*空調(diào)制冷和采暖的配比較之于一般層高的房屋會更高。如一般平層的配比為200w/平方。別墅為230-280w/平方。

*空調(diào)的外機(jī)功率較大。外機(jī)需要如何擺放較為合理

解決方案：別墅由于面積較大，較之于平層一般外機(jī)的功率較大。因?yàn)轶w積也就較

之平層會更大。一般的擺放位置位于本身建筑的自留機(jī)位或者位于門口或者陽臺花園的平底之上。鋪設(shè)可供平衡的水泥臺面即可。*空調(diào)系統(tǒng)的電壓要求是否一樣

解決方案：別墅*空調(diào)由于功率較大。較長配置380V的機(jī)器。因?yàn)閯e墅的供電電壓也常為380V因此無需擔(dān)心。

*空調(diào)系統(tǒng)的冷凝水排放細(xì)節(jié)

解決方案：別墅*空調(diào)系統(tǒng)由于層高較高。因此可自由選擇*空調(diào)系統(tǒng)是否配

置提升水泵來降低層高的限制。對于提升水泵沒有特別高的需求從而減少經(jīng)濟(jì)成本。

吸頂式*空調(diào)的運(yùn)用

一般平層由于層高問題無法采用機(jī)身較高的吸頂式*空調(diào)。別墅由于層高較高。

可以考慮在頂部需要采用滿吊頂?shù)臅r候才用更為的吸頂式*空調(diào)系統(tǒng)