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文獻綜述 題 目 分體式水源熱泵空調(diào) 分析及應用 學生姓名 專業(yè)班級 學 號 院 （系） 指導教師(職稱) 完成時間 分體式水源熱泵空調(diào)機分析及應用 摘要：能源和環(huán)境是當今世界的兩大社會問題，能源的重要性尤為突出。在當今社會，如何利用好清潔環(huán)保的可再生能源顯得尤為重要。水源熱泵是一種利用地下淺層地熱資源(包括地下水)既可供熱又可制冷的有效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。它通過輸入少量的高品位能源（如電能），實現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉移，具有一定的優(yōu)越性。而分體式空調(diào)器就是把空調(diào)器分成室內(nèi)機組和室外機組兩部分，把噪聲比較大的壓縮機、軸流風扇等，安放在室外機中；把電氣控制電路部件和室內(nèi)換熱器等室內(nèi)不可缺少的部分安裝在室內(nèi)機組中，這在我們生活中十分常見。本文將主要從分體式水源熱泵空調(diào)的優(yōu)缺點，應用與發(fā)展，重要性，所面臨的問題等方面加以分析。 0引言 隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，我國能源消耗也在不斷增加，進入二十一世紀之后我國的建筑能耗已占社會總能耗的近三分之一。如何合理地利用不同形式的能源，特別是可再生能源，以滿足日益增長的建筑耗能需求，成為擺在我們面前亟待解決的問題。水源熱泵是一種利用地下淺層地熱資源（也稱地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供熱又可制冷的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)[1]。這符合當今社會節(jié)能環(huán)保的要求，提高能源利用率，最大限度的利用有限的能源創(chuàng)造更大的價值是當前研究的熱點。把握好分體式水源熱泵空調(diào)機組的優(yōu)缺點及發(fā)展前景也是尤為重要的。 1分體式空調(diào)實用性的探討 1.1分體式空調(diào)的簡單定義 分體式空調(diào)：即“一拖一”，由一臺室外機加一臺室內(nèi)機組成，室外機一般置于設備陽臺上[2]。分體式空調(diào)室內(nèi)機有壁掛式、立柜式、吊頂式、嵌入式、落地式[3]。家庭用分體式空調(diào)較多。 1.2分體式空調(diào)的優(yōu)缺點 (1)分體式空調(diào)運行管理靈活方便。集中式中央空調(diào)只要有1個末端在用，空調(diào)主機必須開啟。而分體空調(diào)如果只想開一個房間的話，只要開啟相應房間的空調(diào)設備，其運行電費就小于集中式中央空調(diào)。 (2)分體式空調(diào)由于主機是通過不斷的開啟與關閉來實現(xiàn)調(diào)溫的，故空調(diào)效果較差。 (3)分體式空調(diào)只能夏季供冷，而冬季供暖則須另外設置供暖系統(tǒng)。 (4)分體式空調(diào)不能確保每個房間均能裝上空調(diào)機，因分體式空調(diào)機的室內(nèi)機與室外機的連管一般為長為3米，最長為5米，有些房間由于條件所限，室內(nèi)外機安裝距離難以確保。 (5)分體式空調(diào)無法送入新風，故難以確?？照{(diào)房間空氣的新鮮度。而如果通過開門、窗通風換氣，則冷量就會大量損失，這不僅影響房間溫度，而且浪費了能源。 (6)分體式空調(diào)的凝結水不易處理好[4]。 1.3分體式空調(diào)的國際市場 在這里我們主要以印度市場近十年的市場變化為例：五年前，窗式空調(diào)占印度空調(diào)市場70％的份額，分體式空調(diào)占30％，而目前情況卻發(fā)生了逆轉。外觀時尚、噪聲低且性能更高的分體式空調(diào)越來越受到印度消費者的認可。從全球家用空調(diào)的使用情況來看，美國和日本的使用率90％，中國城區(qū)為80％，泰國70％，而印度只有3％[5]。但印度有2億人口,目前，印度正轉型成為世界上最有潛力的空調(diào)市場之一，持續(xù)吸引著越來越多的外國空調(diào)制造商。日本的大金、Panasonic、三菱電子、東芝開利、中國的格力、美的，美國的開利特靈，歐洲的丹佛斯和Clim aveneta等品牌均有突出表現(xiàn)。 因此我們可以看出，雖然分體式空調(diào)與中央空調(diào)相比有有著噪音大，易出故障，難以送入新風，凝結水不好處理等缺點，但卻仍擁有著很高的市場占有率，其發(fā)展前景在一些地區(qū)和國家尤為良好。 2水源熱泵系統(tǒng)的應用與發(fā)展分析 2.1水源熱泵的特點及分類 熱泵系統(tǒng)以花費一部分高質(zhì)能為代價[6]。從自然環(huán)境中獲取能量．井連同所花費的高質(zhì)能一起向用戶供熱，從而有效地利用了低水平的熱能，是一種高教、節(jié)能、節(jié)資、冷暖兩用、運行靈活且無污染的新型空調(diào)系統(tǒng)[7]。 據(jù)科學的分類．將地熱能資源按溫度范圍不同分為三類，其中地源熱泵應用類包括了水源熱泵的兩種方式：地下水源和地表水源熱泵[8]。 水源熱泵技術通過消耗部分電能，采集來自湖水、河水、地下水及地熱尾水，甚至工業(yè)廢水、污水的低品位熱能作為空調(diào)機組的冷、熱源，具有以下很多優(yōu)點：高效節(jié)能、保效益顯著、行穩(wěn)定可靠、機多用，應用范圍廣[9] 2.2水源熱泵系統(tǒng)的工程應用實例 2.2.1城市污水源利用介紹 我國早在80年代末就開始關注國外污水源熱泵技術的研究與應用進展。首例城市污水源熱泵系統(tǒng)到2000年才在北京高碑店污水處理廠成功示范。此后，北京、秦皇島、石家莊等地相繼建成污水源熱泵系統(tǒng)，但上述程均采用污水廠二級污水(水質(zhì)好、污雜物含量低)為低位熱源，沒有解決污水取水過程中的污雜物堵塞問題[10]。真正對我國城市污水源熱泵空調(diào)技術的應用和發(fā)展起到重大推動作用的研究，是哈爾濱工業(yè)大學完成的城市原生污水熱能資源化工藝與技術，該技術于2003年9月份開始應用于哈爾濱望江賓館[11]。2007年，在山東諸城華元大廈開發(fā)應用的太陽能輔助污水源熱泵供熱空調(diào)技術與節(jié)能建筑一體有機結合，更是對太陽能技術、污水源熱泵空調(diào)技術和建筑節(jié)能技術綜合應用的成功探索。 2.2.2水源熱泵在水廠中的應用 該自來水廠廠區(qū)有大量的水資源，原水取自大型水庫，夏季設計水溫取18度（這是可能達到的最高溫度）,冬季極端水溫約為5度（當發(fā)生冰凍時）。廠區(qū)辦公綜合樓建筑面積1500平方米，夏季設計總冷負荷約為135千瓦，冬季設計總熱負荷105千瓦，選用1臺135千瓦的水源熱泵機組，既能保證機組高效運行，又能滿足辦公綜合樓冷熱需求。其中，夏季冷凍水供回水溫度為7/12度，冬季供熱水溫度為45/40度，水系統(tǒng)采用雙管同程式系統(tǒng)[12]。 2.3水源熱泵系統(tǒng)在節(jié)能環(huán)保中的運用 水源熱泵使用的是電能，電能本身為一種清潔的能源，但在發(fā)電時，消耗一次能源并導致污染物和二氧化碳溫室氣體的排放[13-17]。所以節(jié)能的設備本身的污染就小。設計良好的水源熱泵機組的電力消耗，與空氣源熱泵相比，相當于減少30%以上，與電供暖相比，相當于減少70%以上[18]。 源熱泵利用的是清潔的可再生能源的一種技術。其中已有的應用實例為重慶建筑節(jié)能工程，長沙市酒店等[19-21]。當然不同地區(qū)有不同的需求，水源的基本條件也有不同，但是總體來說，水源熱泵的運行效率較高、費用較低，還是擁有很好的發(fā)展前景。 2.4水源熱泵系統(tǒng)所存在的問題 通過查閱文獻資料及自己的理解，目前水源熱泵系統(tǒng)的空調(diào)機組主要存在著以下幾個方面的不足： (1) 受可利用的水源溫度，水量，清潔度等條件的限制。 (2) 有著水層地理結構復雜而帶來的水源的探測開采技術和費用的制約。 (3) 系統(tǒng)設計或控制不當會降低系統(tǒng)節(jié)能效果或增加初投資。 (4) 在水源熱泵機組的推廣方面存在著地域的差異與不平衡性[22-27]。 與其他熱源相比，水源熱泵系統(tǒng)中防堵塞、防腐蝕、防污染等技術問題才是真正影響系統(tǒng)是否能夠正常運行的關鍵，由于原生污水中含有大量的(塑料袋、樹葉等)雜物的存在，很容易造成設備與管路的堵塞與污染，利用傳統(tǒng)的過濾手段與機械格柵盡管能夠處理這些雜物，但涉及到占地，清理、雜物運輸及周邊的環(huán)境污染問題，造成實際無法操作[28]。并且其處理成本也要遠高于熱泵從水中取熱與取冷的價值，這無疑給城市原生污水源熱泵系統(tǒng)在規(guī)模的運用上加大了困難。 并且由于地下水質(zhì)的不穩(wěn)定，比如含沙量過高，或沙質(zhì)過細，對機組組有極大的破壞作用，甚至出現(xiàn)安裝后無法正使用而更換主機[29]。水源熱泵還要用螺桿壓縮機電制冷，用電量本來就是理論上相對較低，但廠家從來不說水源熱泵還須要把地下水抽到地表，使用高達80-120米的揚程泵耗電量從來不在其宣傳中，其節(jié)能性根本體現(xiàn)不出來，甚至用電量更大[30]。使用地區(qū)的地下水位過低，其用電量會更大。深水泵常年泡在井下,生銹損壞是家常便飯,一旦損壞,就須要架起井架,把管道一節(jié)節(jié)抽出,再抽出泵,一次損壞就須要十多天的維修，地下水位過高的地區(qū)(距大型湖泊河流近)其地下水回灌是個更大的問題。 3總結 能源與能源的可持續(xù)發(fā)展相關的領域已成為多個國家的研究熱點，而分體式水源熱泵空調(diào)機組是利用了地球水體所儲藏的太陽能資源作為冷熱源，進行能量轉換，其中可利用的水體包括地下水，河流，地表湖泊等均屬于清潔的可再生能源。而分體式的空調(diào)應用范圍廣，有著不可替代的優(yōu)點。當然任何事物都不可能盡善盡美，但我們要正視其中的優(yōu)缺點，以辨證的思維看待事物的相對性，既不盲目跟風也不絕對否定。 由于水源熱泵技術利用地表水作為制冷制熱源，所以其具有以下優(yōu)點:屬可再生能源利用技術；高效節(jié)能、運行穩(wěn)定；環(huán)境效益顯著；一機多用、應用范圍廣。水源熱泵技術的應用已相當成熟，而且作為一種節(jié)能手段，在我國有廣闊的應用前景。但要因地制宜，只有在合適的場合、合適的條件下應用才會有良好的經(jīng)濟效益和可觀的節(jié)能效果。在熱泵技術的開發(fā)應用上，務必要考慮降低成本，在初級能源緊張的情況下，通過熱泵的批量生產(chǎn)和技術改進，設法降低投資費用，熱泵技術應用的優(yōu)越性才會越來越突出。我國有著豐富的低溫環(huán)境資源(地下熱水等)，而且我國的氣候條件是冬寒夏炎，需要較多的供熱和空調(diào)裝置，使水源熱泵技術具有廣闊的應用前景。加速研究、大力發(fā)展水源熱泵節(jié)能技術，必將促進自然資源的合理利用 目前針對分體式水源熱泵空調(diào)的發(fā)展還有待完善，如何處理好水源熱泵系統(tǒng)中的回灌技術、提高分體式空調(diào)房間內(nèi)空氣的新鮮度，凝結水的處理、針對不同地區(qū)國家的需求調(diào)整能源結構都是我們未來要考慮的問題。 參考文獻 [1] 徐偉等.地源熱泵工程技術指南.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001. 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