双源热泵技术说明1.doc

双源热泵热水机组应用分析报告公司名称：广州市长顺环保科技有限公司联 系 人：王继华联系：13352885353 传 真：020-39259212地 址：广州市番禺区亚运大道东瀚园商务大厦 705 号- 1 -目 录目 录 ..................................................................................................................................- 1 -第一节、 双源热泵简介 ....................................................................................................- 2 -第二节、 双源热泵应用与对比 ........................................................................................- 6 -第三节、 投资运行费用对比 ............................................................................................- 9 -第四节、 双源热泵案例分析 ..........................................................................................- 12 -- 2 -第一节、 双源热泵简介1、双源 热泵热水机组 工作原理热泵是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置。

通常用于热泵装置的低温热源是我们周围的介质——空气、水、土壤等双热源热泵热水机组是热泵的一种高级应用既可利用空气，又可利用水作为低温热源，通过电能驱动，不断从低温热源中吸收热量并释放到高温热水中的热泵设备双热源机组拥有水源热泵能效比高、又拥有空气源热泵适用范围广的双重优点双源热泵应用一般应用于有“水热源”可利用的场所，如：地下水、湖泊、（工艺、生活）废水、中央空调（冷冻、冷却）系统等其中，应用于中央空调冷冻系统节能效果最佳；双源热泵的运行模式如下：1、夏季，双源热泵一边连接中央空调冷冻水系统，一边连接酒店生活热水系统，以“水源”模式运行，在产生 7℃冷冻水的同时，提供 55℃热水至酒店淋浴系统，可减少原有大型中央空调运行时间2、在春秋季节，酒店仍需少量冷量来维持新风干燥，此时启用双源热泵即可解决少量冷负荷问题，同时可避免原大型空调“大马拉小车”的情况，大型中央空调在不满负荷运行，制造 1 冷吨冷量的能耗比满负荷要多 20%至 30%左右，能耗十分大改用“双源热泵”后可避免这种情况3、在冬季，双源热泵可切换为“空气源”模式运行，平均 COP 可达 320%以上，仍然十分节能2、双源 热泵热水机组 的工作原理：热泵热水机组是目前世界上最先进、能效比最高的热水设备之一，它根据逆卡诺循环原理，采用电能驱动，通过传热工质把自然界的空气、水、土壤或其它低温热源中无法被利用的太阳能潜热有效吸收，产生能用的高品位热能，并将收集的热量释放到水中，对水进行加热的设备。

3 -2.1、双源热泵启动空气源工况时：热泵机组工作原理图热泵热水机组一般由压缩机、蒸发器、膨胀阀、过滤器、储液罐、冷凝器、储水箱等几部分组成热泵热水机组系统工作过程如下：处于低压液态循环工质（如氟利昂 R22 及R134a）流经蒸发器时蒸发，此时从低温热源处吸收热量，变成蒸气后，流进压缩机，经过压缩机压缩后升温升压，变成高温、高压蒸气，排出压缩机，蒸汽流经冷凝器，在冷凝器中，将从蒸发器中吸取的热量和压缩机耗功所相当的那部分热量排出，传递给冷水，使其温度提高循环工质蒸汽冷凝降温后变成液相，高压液体流经膨胀阀后，压力下降，变成低压液体，低压液相工质流入蒸发器，由于沸点低，因而很容易从周围环境吸收热量而再蒸发，又形成低温低压蒸汽，依此不断地进行重复循环就能使低温热量连续不断地传递到高温热源（水）处，以满足热水需求传热工质是一种特殊的物质，在实际运行当中，热泵中传热工质的蒸发极限温度为-20℃左右，因此即使-5℃ 的环境温度相对于它来说也是“热”的，也就是说热泵热水机组可以 100%将所有的热能包括压缩机运转的机械能与周围环境的能量传递给冷水，而绝对不会浪费任何能源2.2、双源热泵启动水源工况时：启动水源工况时，工作原理与启动空气源工况一样，只是蒸发器为水水板式换热器，从水源中取热，并非从环境空气中取热。

4 -2.3、双源热泵热水机组的工作原理及图示： 确 正 双 源 热 泵储 液 罐 过 滤 器 膨 胀 阀压 缩 机热 水 储 水 箱 膨 胀 阀 冷 空 气 吹 出冷 冻 水 供 应 给 中 央 空 调7℃冷 冻 水 回 水12℃电 磁 阀 1电 磁 阀 2确 正 双 源 热 泵 工 作 原 理 图循 环 水 泵（1）双源热泵机组以水源方式运行在空调季节（无论是需要大量冷气的炎热夏季还是需要少量冷气以维护室内清新环境的过渡季节，均需中央空调提供冷量，此时双源热泵机组产生的冷量能最大限度地辅助满足室内所需的冷负荷双源热泵机组制冷侧连接中央空调冷冻水系统，在空调季节，吸收中央空调冷冻水系统中的热来加热生活热水该系统运行，可一边加热生活热水一边向中央空调冷冻水系统提供冷量在热水角度来说，热水是免费的2）双源热泵机组以空气源方式运行在非空调季节（室内不需要冷量） ，此时不能从中央空调冷冻水系统中吸取热量，热泵机组制冷侧（即连接中央空调冷冻水系统侧）不运行，双源热泵机组转换为空气源方式运行，风扇运行吹出冷风 确 正 双 源 热 泵 空 气 源 方 式 运 行 工 作 原 理 图确 正 双 源 热 泵储 液 罐 过 滤 器 膨 胀 阀压 缩 机热 水 储 水 箱 冷 空 气 吹 出制 冷 侧 不 运 行电 磁 阀 1循 环 水 泵- 5 -2、双源 热泵热水机组 特点双热源热泵热水机组是利用空气和水作为低温热源，通过电能驱动，不断从低温热源中吸收热量并释放到高温热水中的热泵设备。

双热源机组拥有水源热泵能效比高、又拥有空气源热泵适用范围广的双重优点a、环保在空调季节，双源热泵热水机组以水源方式运行时，将以室内空气环境为冷热源，向其放出热量或吸收热量，不消耗水资源，不会对其造成污染；非空调季节时，双源热泵热水机组可转换成空气源方式运行，吸取空气中的热能加热生活热水安装热泵热水机组省去了锅炉房及附属煤场、储油房等设施，机房面积小，节省建筑空间热泵机组供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统，无燃烧过程，避免了排烟、排污等污染；供冷时省去了冷却水塔，避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗所以，热泵机组运行无任何污染，无燃烧、无排烟，不产生废渣、废水、废气和烟尘，不会产生城市热岛效应，对环境非常好，是理想的绿色环保产品b、省电、适用范围1）双热源热泵机组适用于 7～40 ℃的水源温度，和 -10～40℃的环境气温下使用2）双热源热泵机组特别适用于连接宾馆等场所的中央空调冷冻系统在夏季时，双热源热泵机组既能提供热水，又能提供空调的冷量实现了每消耗 1kW 电量就能产出4.8kW 的热水热量和 3.8kW 的空调冷量在冬季时，机组能转换成空气源热泵继续工作3） 双热源热泵机组也可与中央空调的冷却塔系统连接：在空调季节， 双热源热泵机组作为水源热泵使用，其水源为 30～35 ℃的冷却水，故其制热水的能效比特别高，每消耗 1kW 电量就能产出 5.4kW 的热水热量；在冬季时，机组能转换成空气源热泵继续工作。

4）双热源热泵机组在夏季时冷、热两侧的 COP 合计可达 8.6，在冬季时 COP 也能保持 3.5 左右5） 机组结构紧凑，重量轻，体积小，安装方便 6 -第二节、 双源热泵应用与对比1、双源热泵热水机组的应用双源热泵热水机组可启动水源工况和空气源工况，在具备水源条件时，启动水源工况，在水源条件不具备时，切换至空气源工况双源热泵热水机组需安装在室外根据其特点可以在配置有中央空调的场所使用，比如酒店、医院等配置有中央空调，同时客房和病房又需大量消耗生活热水双源热泵机组可跟中央空调连接，连接方式如下图：确 正 热 泵 空 调 机 组双源热泵连接空调示意图双源热泵热水机组以水源方式运行时，热源侧与空调系统集水器（12℃）和分水器（7℃）连接，从集水器的 12℃冷冻水中吸收热量，同时提供 7℃的冷冻水到分水器在空调季节，酒店、医院此时都需要大量的冷量，双源热泵在满足热水需求的热量时，免费提供酒店、医院部分的冷量，可帮酒店和医院的空调系统降低部分负荷，此时双源热泵热水机组冷热侧综合 COP 值可达 8.6在过渡季节，酒店客房、医院病房无需启动空调，不需空调系统提供冷量；但酒店配套有餐饮部，配套有宴会厅或 KTV，在冬季仍需进行补充新风和提供部分冷量，所以- 7 -仍需启动部分空调机组提供所需冷量；此时如采用双源热泵热水机组可提供餐饮部所需的冷量，完全可以满足餐饮对冷气的需求；避免原空调系统出现大车拉小马的情况。

在非空调季节，此时完全不需启动空调系统，双源热泵热水机组在冷冻水中无法取得热量，则自动切换至空气源运行方式，采用空气源工况可满足客房、病房的热水需求通过以上的运行模式，双源热泵热水机组水源工况时，一般加热生活热水，一边为酒店或者医院的空调系统提供冷量，从热水角度来看，双源热泵热水机组提供冷量给空调系统的同时，免费提供了生活热水所以水源热泵热水机组只在冬季非空调季节时产生运行费用，其他季节运行费用为零2、空气源热泵的应用空气源热泵热水机组以空气源方式运行，需安装在空气流通的室外，可安装在地面或者屋顶空气源热泵热水机组运行时，其工作效率与环境温度有关，在环境温度比较高时，其 COP 值较高，运行费用低，在环境温度比较低时，COP 值较低，运行费用相对较高全年平均 COP 值在 4.0 以上3、空调热回收的应用空调热回收系统充分利用空调系统的废热，将空调系统中产生的低品位热量有效地利用起来，达到了节约能源的目的但空调热回收量不能 100%回收，根据市场上空调机组的综合性能，空调机组的热回收量约占开启空调总负荷的 20%左右在夏季空调季节，空调机组基本在高负荷状态运行，热回收的热量完全可以满足生活热水的需求。

在过渡季节，中央空调只需提供少量的冷量即可满足建筑的需求，此时空调热回收系统能提供的热量不能满足生活热水的需求需启动辅助热源补充加热，以保障生活热水的正常供应在非空调季节，不需启动空调系统，此时完全没有热回收可利用，生活热水所需热量全部由辅助热源提供空调热回收系统主设备为空调热回收机组，其他设备可安装在地下室设备房4、设备对比分析4.1、主设备投资双源热泵系统主设备在投资上比空气源热泵系统主设备增加 20%左右 8 -空调热回收机组比单水冷空调机组增加投资费用约 15%左右，采用空调热回收还需投资费用配置辅助热源空气源热泵系统主设备投资费用比空调热回收机组增加投资的费用稍低（空调热回收系统按电辅助热源考虑） 4.2、运行费用双源热泵系统运行费用最省，在空调季节及过渡季节无需运行费用，仅在非空调季节启动空气源工况时产生费用，此时空气源工况在 3.0 以上，运行费用也非常低空气源热泵系统运行费用比较省，空气源热泵在夏季时，空气源热效率 COP 值可达4.5 以上，运行费用非常低年平均热效率工况 COP 值在 4.0 以上，整体运行费用比较省空调热回收系统，空调热回收系统在空调季节，热水是免费的，无需运行费用。

在过渡季节及非空调季节，需启动辅助热源（电加热设备） 电加热辅助设备年平均效率只有 0.93~0.95，在长达 3 。