南方地区开式湖水源热泵的应用

南方地区开式湖水源热泵的应用简介： 我国南方地区的地表水资源丰富，其中蕴藏着丰富的低位热能，适合于建造地表水源热泵系统。

2004年，在湖南省湘潭市城市中心区建造了利用湖水的试验性的开式水源热泵区域供冷供热系统。

建造该系统前对运行时湖水水温分布进行了模拟分析。

对系统投入运行以来每日的湖水进水温度进行了监测，对湖水源热泵和风冷热泵的能效比进行了测试。

测试结果表明，该湖水源热泵的能效比及运行稳定性均优于风冷热泵。

1 前言节能环保的地源热泵技术越来越受到人们的关注。

按照ASHRAE handbook 规定的标准术语[1]，地源热泵包括土壤源热泵，地下水源热泵和地表水源热泵(Surface Water Heat Pump ，SWHP)。

土壤源热泵和地下水源热泵在我国已经有一些比较成功的应用，但地表水源热泵的研究和应用还比较少。

而我国南方地区的地表水资源丰富，存在着大量的江河湖泊。

长江中下游地区、珠江三角洲地区和东南沿海地区的地表水总量在全国地表水总量中所占的比例就将近70%[2]。

与空气温度相比，南方地表水水面2 m 以下的水温在一天中变化很小，是水源热泵较理想的低位热源。

湘潭城市中心区有面积为56000m 2的人工湖，2003年以来，中心区内陆续建成和将要建成市委大楼、市政府大楼、广电中心和大剧院。

这四幢建筑相距非常近，都离人工湖不远，适合于建造水源热泵区域供冷供热系统。

2004年夏季该系统建成并对市政府大楼和大剧院供冷。

本文介绍前期研究工作及系统试运行的测试结果及分析。

2 系统介绍地表水源热泵分为闭式和开式两种形式。

闭式系统将换热盘管放置在湖底或河的底部，通过盘管内的循环介质与水体进行热交换。

冬季制热时，一般采用防冻液作为循环介质。

这种系统容量一般比较小。

在开式系统中，从湖底或河的底部抽水，送入板式换热器与循环介质换热；在冬季水温较高的南方地区，也可以将水处理后直接送入热泵机组，换热后在离取水点一定距离的地点排放。

湖水源热泵的应用分析在空调行业提倡节能减排的前提下,湖水源热泵作为能效比高,无污染的热量交换,实现利用可再生能源节能的目的,应用案例越来越多。

本文通过对深圳某学校拟设计的湖水源热泵,在南方的气候,具体的湖水条件下,通过计算分析,讨论湖水源热泵应用的可行性。

标签：湖水源热泵空调湖水冷却1 工程概况学校附近约 1.5万平米的湖水作为夏季空调冷源,为确保实际工程中不会出现因湖水散热能力不足而导致湖水源热泵效率下降的状况,需要对湖水源热泵应用在某学校的可行性做如下科学验证:“在极端情况下,持续的空调系统排热是否会使湖水温度明显升高(>30℃)。

”2 计算模型2.1 基本原理在实际应用过程中,湖水存在的得热和散热环节包括:①空调系统的排热,QHV AC;②湖水吸收的太阳辐射,Qsolar;③湖水表面与空气热湿交换,Qair;④湖水与湖底和四壁的对流换热,Qsoil。

环节①和②主要发生在白天,主要使湖水温度升高,环节③和④全天都会存在,主要使湖水温度降低。

各个环节的综合效果可能是白天湖水在获取空调排热和吸收太阳辐射后温度升高,夜间通过对流换热和蒸发向外散热,温度逐渐降低。

根据以上分析,建立湖水的能量平衡方程式如下:ρVC=QHV AC+Qsolar+Qair+Qsoil(1)其中,ρ——水密度,1000 kg/m3;V——水体积,湖水深1~3米,平均按照2米计算,湖水表面积为1.5万m2,则水的体积为30000m3;τ——时间,s;QHV AC——空调系统在当前小时内排放的热量,kJ;Qsolar——湖水当前小时吸收的太阳辐射热量,kJ;Qair——湖水当前小时与空气热质交换获得的热量,kJ;Qsoil——湖水当前小时与土壤换热获得的热量,kJ;2.2 湖水与空气换热假设湖水温度分布均匀,则湖水与空气的显热交换热量为:Qair_s=h(tair-tb)A/1000=h(tair-twater)A/1000 (2)其中:h——空气与水表面间的显热交换系数,h=5.7+3.8v(见),W/(m2.℃);A——湖水表面积,15000m2;tair——主体空气温度,℃;twater——水表面温度,近似为湖水平均温度。

水源热泵技术应用及实例系统分析水源热泵技术应用及实例系统分析水源热泵技术是一种利用地下水、湖泊或海水等天然水源作为能源的热泵技术。

该技术以水体中的热能为能源，通过制冷剂和换热器的作用，达到热能转换的目的。

水源热泵技术具有高效、环保、节能等特点，广泛应用于家庭、商业和工业等领域。

一、水源热泵技术的应用1.家庭采暖：水源热泵技术可以利用地下水或湖泊等自然水源为能源，通过循环供暖系统实现家庭供暖。

该技术具有低能耗、环保、安全等特点，逐渐取代了传统的燃气、燃油等供暖方式。

2.商业建筑空调：水源热泵技术具有高效、稳定的制冷能力，能够满足商业建筑空调的需求。

通常采用水冷式水源热泵技术，通过地下水或湖泊等自然水源进行换热，提高制冷效率。

3.工业冷却：水源热泵技术在工业领域的应用主要集中在冷却领域。

如钢铁、化工、电力等行业，通过水源热泵技术实现工业冷却，大大节约能源和成本。

二、水源热泵技术实例分析1.家庭采暖实例某小区采用水源热泵技术进行供暖，利用地下水为能源，通过循环供暖系统为住户提供温暖的居住环境。

该项目年初投入使用，一年下来，能源消耗量降低了30%，能耗成本也大大降低了。

同时，该项目还应用了数控智能系统，实现了自动化控制，为用户创造了更加安全、节能、舒适的居住环境。

2.商业建筑空调实例北京一家商场在2019年采用水源热泵技术进行空调升级，并增加了太阳能板等新能源设备。

该商场年总用电量在升级前为800多万度，升级后仅为400多万度，用电量降低了50%以上。

同时，改建后的商场装置了多个智能监测点，能够实时监测商场各区域的温度和湿度，减少冷却能耗，提高了能源利用效率。

3.工业冷却实例浙江温州某电力公司采用水源热泵技术进行空调升级，应用了换热器和冷凝器等新设备，通过地下水为能源，在确保温度合适的前提下，大大降低了能耗成本。

该项目实现了节能、环保、稳定的工业冷却效果，提高了生产效率和环保效益。

三、总结水源热泵技术应用广泛，从家庭采暖、商业建筑空调到工业冷却等领域都有应用。

上海地区应用江水源热泵的可行性分析上海地区应用江水源热泵的可行性分析摘要：从水温、水质、取排水等方面分析了江水源热泵应用中的关键技术与难点，对长江流域利用江水做空调系统冷热源的可行性及关键技术措施进行了对应分析，针对水源热泵在上海地区的应用进行可行性分析，讨论黄浦江水文特点，冷却水排放问题，系统与江水间的相互影响等，并对江水源热泵实施案例进行分析。

关键词：江水源热泵；上海地区；可行性分析；水质；热污染0.引言近年来，水源热泵以其高效、节能、环保等特点引起了国内学者的广泛关注，一些城市已有工程案例。

相比于空气源热泵，水源热泵能效比高，运行稳定，运行过程不需冷却塔，也不需锅炉房及相关烟气处理措施，能在一定程度上缓解城市热岛效应，是一种可再生能源利用方式。

然而，水源热泵的高效运行依赖于优质的冷热源，获得优质冷热源是系统高效、稳定运行的前提条件。

我国北方一些地区曾广泛应用地下水，其水温非常合适，但是基于回灌等问题的考虑，大面积推广有一定的难度[1]。

然而，我国地表水资源丰富，特别是南方地区，2007 年全国地表水资源（淡水）总量为24242.5亿m3，其中长江流域地表水资源总量为8699.3亿m3，占35.9%[2]。

丰富的水资源，为实施地表水源热泵提供了可行性。

同时，长江流域人口众多，占全国的30.8%，经济相对发达，又属于夏热冬冷地区[3]，空调负荷较大。

随着经济的增长、人民生活水平的提高，长江流域空调负荷必将大幅增长建筑能耗将大幅增加。

长江流域具备丰富的地表水资源，充分利用其作为空调冷热源，不仅能够大幅降低空调能耗，降低对电网及燃气供应尖峰压力的冲击，同时还能缓解城市热岛效应，改善室内环境及城市热环境。

其中长江流域中上海属亚热带湿润季风气候，四季分明，日照充分，雨量充沛，春、秋较短，冬、夏较长。

汛期有春雨、梅雨、秋雨3个雨期。

黄浦江及苏州河(吴淞江)贯穿市区，其中黄浦江白淀山湖口至吴淞口，全长113．4 km，下游近40 km穿越市区。

江水源热泵项目取水方式及适用条件研究一、江水源热泵项目取水方式1. 直接取水方式直接取水方式是指热泵系统直接将江水引入进行换热，然后再将水排入江中。

这种方式的优点是取水方便、节约了水资源，但缺点是水质的处理难度较大，需要考虑江水的污染情况，以及排水对江水生态环境带来的影响。

以上两种取水方式各有优缺点，选择何种取水方式需要根据具体的项目情况来进行综合考量。

一般来说，对于水质污染较轻、水量较大的江水，可以考虑采用直接取水方式；而对于水质污染较重、水量较小的江水，则更适合采用间接取水方式。

二、江水源热泵项目适用条件研究1. 江水水质条件江水的水质是决定热泵项目能否正常运行的重要因素。

一般来说，水质较好的江水更适合作为热泵项目的取水来源，而水质较差的江水则需要进行更为复杂的处理。

在进行江水源热泵项目时，需要充分考虑江水的水质情况，并做好相应的水质处理工作。

江水的温度是影响热泵项目运行性能的关键因素之一。

一般来说，江水的温度越高，热泵系统的换热效果就会越好，从而能够提高热泵系统的能效比。

在选择适合进行江水源热泵项目的地点时，需要充分考虑江水的温度条件，并选取温度较高的区域进行项目建设。

地质条件是影响热泵项目运行的另一个重要因素。

对于地下水丰富的地区，可以考虑采用地源热泵技术，而对于江水资源丰富的地区，则可以考虑采用江水源热泵技术。

在进行江水源热泵项目时，需要充分考虑当地的地质条件，选择合适的热泵技术和设备。

江水源热泵项目取水方式和适用条件的研究对于项目的实施和运行是至关重要的。

只有在充分了解并合理选择取水方式和适用条件的基础上，热泵项目才能够得到良好的运行效果，为环保和节能事业做出应有的贡献。

希望本文的研究成果能够为相关领域的研究者和从业人员提供一些参考和借鉴。

浅谈湖水源热泵系统方案清晨的阳光洒在湖面上，波光粼粼，微风拂过，带来一丝丝湿润的空气。

我站在湖边，思考着如何将这湖水的温度转化为我们需要的能量。

于是，湖水源热泵系统方案在我脑海中逐渐浮现。

我们要了解湖水源热泵系统的工作原理。

简单来说，就是通过提取湖水中的低温热量，经过热泵的压缩机进行压缩，将低温热量转化为高温热量，再通过末端设备将热量传递给建筑物，达到供暖和供热水的作用。

与此同时，湖水吸收了热量，温度降低，再排放回湖中，形成一个良性循环。

我们来看看湖水源热泵系统的优势。

湖水温度相对稳定，不受季节和气候的影响，可以为热泵系统提供稳定的热源。

湖水源热泵系统运行过程中，无燃烧、无排放，对环境友好。

再次，湖水源热泵系统投资回报期短，运行成本低，经济效益显著。

那么，如何设计一个优秀的湖水源热泵系统方案呢？一、项目背景及需求分析1.项目背景本项目位于某湖泊附近，占地面积1000亩，建筑物总面积50万平方米。

湖泊水质清澈，水量充足，具有较高的利用价值。

项目旨在利用湖水源热泵系统为建筑物提供供暖和供热水，实现绿色、环保、高效的目标。

2.需求分析（1）供暖：冬季供暖面积为50万平方米，供暖时间为4个月。

（2）供热水：全年供热水量为1000吨/天。

二、系统设计1.热源选取根据项目背景和需求分析，本项目选用湖水作为热源。

湖水源热泵系统采用闭式环路，以防止湖水污染和生物入侵。

2.热泵机组选型根据供暖和供热水需求，本项目选用高效、稳定的湖水源热泵机组。

机组采用多台并联方式，以满足不同负荷需求。

3.管网设计4.末端设备本项目末端设备包括散热器、风机盘管和热水系统。

散热器选用高效、美观的钢制散热器；风机盘管选用低噪音、高效的风机盘管；热水系统选用高效、节能的太阳能热水器。

三、投资估算及经济效益分析1.投资估算本项目总投资约为1.2亿元，其中设备购置费用占60%，土建费用占20%，安装费用占10%，其他费用占10%。

2.经济效益分析四、结论一、湖水水质保护事项：长时间抽取湖水可能会影响水质，甚至导致湖水生态失衡。

江水源热泵项目取水方式及适用条件研究一、引言随着我国能源需求的不断增长和能源结构的调整优化，新能源的开发利用已经成为了当前的热点话题。

在这一背景下，热泵技术因其高效节能、环保低碳等显著优势而备受关注，并逐渐在空调、供暖、热水等领域得到广泛应用。

在各种热泵类型中，地源热泵和江水源热泵是目前应用较为广泛的两种类型之一。

二、江水源热泵项目的取水方式1. 直接抽取江水直接抽取江水是江水源热泵项目最为常见的取水方式之一。

将江水通过管道引入热泵内部的换热器中，利用江水的温度差来实现热能的采集。

这种取水方式的优点在于简单易操作、投资成本较低，但同时也存在着水质和环境影响、设备易受污损等问题，需要进行相应的防护和管理。

2. 间接回灌江水间接回灌江水是一种相对高级的取水方式，其原理是通过利用地下水作为热能的媒介来回灌江水，实现热泵系统与江水之间的分离。

通过这种方式可以有效减少江水对设备的腐蚀和堵塞，提高了系统的稳定性和可靠性。

但同时也需要考虑地下水资源的开采和保护问题，以及地下水带来的温度损失。

3. 江水蓄能池取水江水蓄能池取水是一种集中式取水方式，通过建设江水蓄能池，将江水进行集中存储和预热，再通过管道引入热泵系统进行能源的转换和利用。

这种取水方式对系统运行的稳定性和可控性要求较高，但同时也能在一定程度上减少江水对设备的冲击和侵蚀，提高了系统的寿命和效率。

1. 取水水质和水量江水源热泵项目的适用条件首先需要考虑取水水质和水量的问题。

水质对于热泵系统的运行和寿命具有重要影响，需要根据具体情况选择合适的预处理工艺和设备，以保证系统的稳定和安全运行。

江水的水量也要保证可以满足系统的热能需求，并且需要考虑水资源的合理利用和保护。

2. 地理环境和气候条件江水源热泵项目的适用条件还需要考虑地理环境和气候条件的影响。

不同的地区和气候环境对系统的热能收集和利用具有一定的影响，需要针对具体情况进行系统的设计和优化，以提高系统的效率和性能。

水源热泵在水厂中的应用近些年，水源热泵在水厂中的应用不断增加，水源热泵在水厂中的应用主要是利用水厂自身充足稳定的水资源作为热泵系统运作的低位热源，水源热泵在水厂中的应用可为水厂周边地区提供生活热水，对于居民生活的热能供应具有重要作用。

本文以此为出发点，首先分析了水源热泵系统的构成及工作原理，在此基础上总结了水源热泵的系统特点，包括应用优点与限制条件；最后概况了水源热泵在水厂中的应用可行性，包括有利条件、热交换点的合理选择以及供水厂水温的影响。

标签：水源热泵；水厂；可行性水源热泵属于一种利用可再生能源的创新技术，目前已经在建筑节能多个领域广泛应用，目前在我国应用发展也超过了10年历史。

水源热泵的应用需要地理条件与水温条件均符合要求，可以发现显著的经济和社会效益。

自来水厂的水资源丰富，为应用水源热泵提供了良好的能源条件，综合利用和开发水源热泵在水厂中的应用具有重要实践应用意义和价值。

一、水源热泵系统的构成及工作原理水源热泵是当前供热与水厂运作当中的重要基础部件，该系统的构成主要包括三个方面，即中央空调主机系统、水源水系统以及末端系统。

整个装置的末端系统作用在于为用户提供诸多的水处理实践功能，比如包括循环水泵、静电水处理器以及侧水管系统等等，而中央空调主机系统的构成则相对而言具有更高的复杂性，主要装置包括压缩机、冷凝器、制冷管道配件、蒸发器以及膨胀阀等等，水源水系统则主要由取水装置所构成，包括水处理设施、阀门以及取水泵等。

具体的工作原理是，在供热过程中，以基本水源为主，通过水源提取使之流经低品位热能装置，而后经过电能驱动将水源通过中央泵输送到高温热源系统中，从而实现对水源的加热以达到对用户的供热标准。

而对于有供冷需求的客户端，该装置的工作原理则与之相反。

在实际应用当中，制冷的工况实现主要依靠阀门的切换，冷凝器和蒸发器作用的发挥能够分别满足于制冷和制热不同工况。

二、水源热泵系统的特点（一）优点水源热泵的一机多用具有突出优势，可以供暖、供冷提供日常生活所需的热水，仅此也节省了安置传统锅炉供热系统的空间，不仅节省资金和空间，同时水源热泵也具有寿命长的机组特点，可使用长达20-25年以上；与此同时，水源热泵机组紧凑，可以有效节省空间，可以有效降低运行和维护费用，自动化控制程度较高。

上海地区应用江水源热泵的可行性分析摘要：江水源热泵是一种环境友好、高效能的取暖和供冷系统。

本文对上海地区应用江水源热泵的可行性进行了分析，主要包括市场背景、技术可行性、经济可行性和环境可行性四个方面。

研究结果表明，在上海地区推广应用江水源热泵是可行的，有望为当地的建筑取暖和供冷系统提供可持续、节能的解决方案。

1. 引言江水源热泵是一种利用江水作为能源源头进行热能转换的系统。

它利用江水较为稳定的温度作为热源，通过热泵循环将低品位热能转化为高品位热能，以满足建筑的取暖和供冷需求。

本文将对上海地区应用江水源热泵的可行性进行详细分析。

2. 市场背景上海地区是中国经济发展最快的地区之一，建筑用能需求也在不断增加。

传统的取暖和供冷方式主要依靠燃煤、燃气等化石能源，对环境造成了严重污染和能源浪费。

江水源热泵作为新型清洁能源系统，具有巨大的市场潜力。

3. 技术可行性江水源热泵技术的核心是利用江水的稳定温度进行热能转换。

江水的温度较为稳定，可以作为热源提供稳定的低品位热能。

同时，热泵技术也经过了多年的发展和实践，具备成熟的技术基础和应用案例。

在上海地区应用江水源热泵的技术可行性较高。

4. 经济可行性江水源热泵系统的建设成本相对传统的供热系统较高，但运行成本较低。

通过对比分析，可以发现江水源热泵系统具有长期的经济优势。

随着技术的进步和规模效应的发挥，建设成本有望进一步降低，使得江水源热泵在经济上更加可行。

5. 环境可行性传统的供热系统对环境造成的污染严重，而江水源热泵系统几乎没有任何排放。

运行过程中不会产生废气、废水等污染物，具有极高的环境友好性。

在当前全球环境污染问题日益严峻的背景下，推广应用江水源热泵对于改善环境质量具有重要意义。

6. 结论通过对上海地区应用江水源热泵的可行性分析，我们可以得出以下结论：江水源热泵是一种可持续、节能、环保的取暖和供冷解决方案；技术上可行的基础已经存在；经济上具备较好的长期投资回报；环境友好性得到了充分验证。

开式地表水地源热泵系统的实用分析中南建筑设计院张银安李斌摘要：根据丹江口水库区域的气候特点及水文状况，分析在该区域应用开式地表水源热泵系统的可行性及应注意的问题。

并以武当山体育馆地表水地源热泵系统为例，对该系统在丹江口水库区域的实际应用进行了评价。

关键词：地表水源热泵水温水质浮船取水随着我国可再生能源利用法及公共建筑节能设计标准的实施，创新、节能、环保已成为空调设计技术发展研究的主题，而利用可再生能源及提高能源利用效率是降低建筑能耗的的根本途经。

丹江口水库作为我国南水北调中线工程的水源工程，在大坝加高后其蓄水量及热容量大,尤其是水质优良、在水体较深区域，夏季水温低，冬季水温变化小；水库低品位蓄能丰富，具有很大的开采潜力，非常适合采用地表水地源热泵空调系统。

一、丹江口水库区域的气候特征：1.1丹江口水库库区的地貌特点库区的地貌主要特点是高差大、坡度陡、切割深，最高海拔1798.9m，相对高差1711.9m。

总的地形是西高东低，汉江沿线形成峡谷和盆地相间的地貌。

1.2丹江口水库地区的气候条件丹江口水库库区位于我国南北气候过渡地带的秦巴山区，属北亚热带季风气候，具有四季分明、光能充足、热能丰富、降雨集中、立体气候等特点。

年平均总日照为2046h，年平均气温15.9℃，最低月平均气温2.4℃(1月)，最高月平均28℃（7月），全年无霜期为248~254天。

库区年均降雨量850~950mm，年内最大降雨量1360mm（1964年），年内最小降雨量504mm（1978年），坝址附近多年平均风速2.0m/s，最大风速20m/s（ENE）。

夏季空调室外计算温度35℃，冬季空调室外计算温度-2.9℃。

二、丹江口水库的水资源状况分析：2.1丹江口水库库容及水位丹江口水库入库支流较多，有丹江、堵河、神定河等，年平均入库水量395亿M3,入库径流以汛期为主，5~10月水量占年总水量79%以上。

库区内泥沙以悬移质为主，全流域面积15.9万Km2，坝址以上9.52万Km2。