空气源热泵、水源热泵、地源热泵的区别
一、热泵的理解与基本概念
热泵是一种在高位能(一般为电能、热量)的推动下,将低位热原(通常是气体、水或土壤)的热量迁移到低位热原的环保节能设备,进而为住房、商业服务和工业和农业采暖、制冷及给予开水等服务项目。
二、普遍的三种热泵机组特性
1、空气能热泵机组以户外气体为供暖系统的热泵机组,称之为空气能热泵机组。空气能热泵是最具备普遍意义的热泵方式。空气能热泵机组的安裝和运用都非常简单和便捷,发电机组运作有一定噪音。一方面,空气能热泵机组一般不用排架结构,布局在户外;一方面,气体的热导率比水小,在相同的换发热量规定下,空气能热泵机组所必须气量比水大许多,那样所采用的离心风机也比较大,造成空气能热泵机组的噪音扩大。户外气体侧热交换器表层温度小于周边气体的漏点温度且小于0℃时,热交换器表层便会起霜,机组起霜可能减少室两侧热交换器的导热系数,提升气体侧的流通摩擦阻力,造成设备的COP及供暖能力降低。2、地源热泵以地底常温下土壤或提温岩土工程体为热源机组,称之为地源热泵机组。 地源热泵根据掩埋于房屋建筑周边的管线系统软件,冬天从土壤中地热采暖,向房屋建筑采暖;夏天向土壤散热,为房屋建筑致冷。相对性于地面水和气体,土壤的温度全年度起伏较小,可以各自在夏冬天给予相对性较低的冷疑温度和较高的挥发温度,促使热泵发电机组运作更为高效率、平稳、靠谱。通常地源热泵耗费1kWh的动能,客户可以获得4kWh以上的发热量/制冷量。对比空气能热泵,地源热泵不会有化霜问题,热泵发电机组一般布局在房间内,有良好的隔声实际效果和减噪对策。土壤的换热特性较差,通常必须很大的换热总面积,造成穿管占地总面积比较大或基础埋深较深,长久看还要考虑到穿管对将来土地开发的危害。此外在地底铺设管路成本费较高,运作中若造成常见故障也不容易维修。地源热泵冬天从地底地热采暖,夏天向地底散热,当一年四季取热和排耗热量不平衡或发热量填补和集中处理不完全时,长期性应用易导致地温高或减少,促使热泵的传热实际效果降低。因此设计方案时需开展热力循环测算,必需时可选用协助制冷和电加热的方式 操纵土壤长期性温度起伏在容许区域内。
3、水源热泵以地表或地表水源为热源的机组,称之为水源热泵机组。水源热泵的水源关键来源于地表水、地下水、废水和污水等。同别的热泵对比,水源热泵机组水质的温度比较稳定,其起伏范畴低于气体,可使用的水质温度能在夏/冬天给予相对性较低的冷疑温度和较高的挥发温度。因而水源热泵机组运作平稳靠谱,也不会有空气能热泵的冬天化霜等问题。采水建筑物繁杂,较适用中规模性工程项目。
大中型水资源热泵机组供暖能力通常在1000~3000kW上下,供大中型热泵站用的水源热泵机组供暖能力可实现15MW、20MW、25MW、30MWV。水源热泵的运用,应先掌握本地水源状况,对水源情况开展充足调研,明确自来水计划方案。若运用地表水,务必考虑到地下井问题,且应融合本地的地层状况考虑到地下井方法。地下井艰难是当前大部分工程项目碰到的问题,地表水地源热泵的运用应谨慎。
三、热泵运作能力与环保节能
主要参数考量为衡量热泵机组和系统软件的制暖/制冷能力、高效率和节能环保实际效果,通常采取下列主要参数对热泵机组和操作系统开展点评:
(1)供热量(Qh)热泵按制暖工作状况运作时,单位时间内向型热客户(热汇)提供的发热量,即制暖工作状况热泵发电机组中冷却器所供应的发热量。供热量用于衡量热泵机组的供暖功能。
(2)空调制冷量(Qc)热泵按制冷工作状况运作时,单位时间内从被制冷物件中提炼的发热量,即制冷工作状况热泵机组的空调蒸发器所汲取的发热量。空调制冷量用于衡量热泵机组的制冷功能。
(3)特性指数(COP)界定为热泵机组的供热量(或空调制冷量)与其说耗费输出功率之比,其值用W表明,无因次量。COP值是同运作工作状况相关的量,在热泵特性评估中,通常用其额定值工作状况的COP值,其值体现了热泵额定值工作状况特性。
(4)制暖时节能效等级(HSPF)在制暖时节中,热泵开展制暖运作时为房间内送进的发热量总数与损耗的低位能总数之比,其值用kWh/kWh表明,通称HSPF。
(5)全年度技术参数(APF)因为热泵一般是全年度冬、夏两个季节运作(制暖和制冷工作状况),APF为考评其综合能,其理解为:以一年为测算周期时间,同一台热泵在制冷时节从房间内去除的发热量及制暖时节向房间内送进的发热量总数与同一期内内耗费的低位能总数之比,其值用kWh/kWh表明,通称APF。在热泵特性评估中引进APF可能使消费者掌握更贴近具体应用情况的热泵耗能和年耗费电量的是多少。
(6)电力能源可利用率(E)界定为热泵发电机组的供热量(空调制冷量)与损耗的初中级电力能源之比。通常用E来点评热泵的节能环保实际效果。
恒星集团创建于1992年,从事空调、供热及工业设备,集研发、生产、工程于一体。专注于冷冻机、制冷机组、螺杆冷水机、热泵空气能、高温供暖设备、壳管换热器、空调换热器等产品研发制造生产,同时提供中央空调维护等服务支持。如有需要,欢迎联系我们!

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热泵机组在海产品、水产养殖中的应用
地热是清洁的能源, 利用地源热泵技术进行工厂化循环养殖系统的温度调控是一项全新的课题, 一方面可以降低养殖的成本, 另一方面达到了节能减排的目的。利用燃煤锅炉产生热水的加热方法如今已经禁用,燃油锅炉和电锅炉的运行费用都比较高,不是很经济,对于一些养殖户来讲锅炉运行费用高,环境污染严重,更经济更节能的新方式才是他们所需要的,而电加热的方式不仅运行费用高,一次能源利用率低,能源浪费严重,也不是最佳的方法。
为什么利用地源热泵就可以呢?地源热泵是用地热能进行冷热交换的,它可以在冬季将热量提取出来,夏季将热量存储,作为养殖冷热源时地源热泵机组的吸热端和放热端采用闭环水系统。
目前, 我国水产养殖耗水量约占地热水总用水量的5.7%左右, 主要养殖罗非鱼、鳗鱼、甲鱼、青虾、牛蛙、观赏鱼等以及鱼苗越冬。但是, 利用地热资源进行海水工厂化养殖系统的温度调控还未见研究报道, 因此, 利用地源热泵技术在我国低温地热地区进行水产养殖系统的研究对新能源的开发利用和节能减排具有重大意义。

一、燃煤、燃气或电锅炉缺点
1、传统的养殖水体加热方案主要是采用燃煤、燃气或电锅炉加热,但这些做法存在如下问题:
1)采用燃煤锅炉造价虽然较低,但存在严重的大气污染,燃煤锅炉已不符合国家节能减排的基本国策,不符合蓝色海洋经济的政策,属于国家限制取缔的能源方式。
2) 采用燃气锅炉运行费用较高,还存在气源稳定和安全问题。燃气属于不可再生能源,越大的用量只会造成越紧张的供应问题,在高气价的时代采用燃气锅炉加热对海水养殖成本太高,不经济而且不可持续。
3) 采用直接用电加热不仅运行费用高,而且一次能源利用率低,造成能源的浪费,是不可取的。
二、热泵控温在养殖中的形式介绍
通过和大量养殖客户交流发现,每当提到养殖水体用热泵控温时,许多客户想到的都是打井从地下取水换热。针对这种情况,我们从热泵技术原理及低位能源方式上介绍一下水产养殖中热泵的几种常用应用形式。
1、空气源热泵
空气源热泵是一种以室外空气为热源的热泵,设备通过和室外空气进行热交换,将室外的低温空气能量回收,供养殖水体升温的一种热泵形式。
优点:由于这种空气源热泵换热的媒介是空气,随处可得,所以其应用不会受到地区的限制,而且系统工艺简单,安装简单,一机两用,自动控制。
缺点:空气源热泵与空气的换热效率较低,随着空气温度逐步降低,效率也会发生衰减,易受到环境温度的影响。
2、地源热泵
地源热泵是从土壤中提取能量的热泵设备。通常在地下进行垂直或水平方向埋管,通过管中载热介质从地下收集热量,再通过热泵系统把热量带给养殖水体;夏季降温时,系统逆向运行,通过热泵系统把养殖水体中的热量运送到土壤中,实现热量转移,一机两用,自动控制。
优点:由于地表一定深度以下全年土壤温度稳定,可以分别在夏、冬两季提供相对较低的冷凝温度和较高的蒸发温度。其次,由于不直接抽取地下水,可以有效避免对地下水资源的破坏。是一种合理开发利用地热资源的冷热源方式。
缺点:由于地下埋管内流体与土壤的热交换速率低,需要大量的管材和面积才能满足热泵应用的要求,使初投资成本较高。并且埋管施工麻烦一些。
地源热泵水产养殖系统运行原理
地源热泵水产养殖恒温系统就是利用地源热泵系统,给养殖池提供恒定温度的一套新型技术系统.。
浅谈地源热泵在水产养殖中的应用
(1)地源热泵系统,通过地埋管换热系统,将土壤中的热量收集起来并通过地埋管管循环泵输送到地源热泵主机,完成能量的采集过程。
(2)通过地源热泵主机内部的压缩机做功,提高能量的品位,消耗1单元的能量,获得3~4单元的能量;进而由保温循环泵②将获得能量输送到养殖池恒温散热系统。
(3)由水产养殖池中的热敏水温探头来判断,当温度低于养殖适宜温度时,开启保温循环泵以及地源热泵主机,完成池水的加热保温;当池水达到适宜温度时,则关闭保温循环泵以及地源热泵主机,停止供热。
(4)整个系统通过膨胀补水箱以及软化水处理设备,完成水路的不断循环与补充。
水产养殖用地源热泵,从已有的例子来看,效果较好,养殖死亡率低,生长速度快,而且无需专人看守,使用起来更方便,经过无数例应用证明,地源热泵在水产养殖中表现出色。

三、设计配置方案时考虑的因素
充分考虑养殖工艺,详细了解养殖流程中各项指标是做好控温方案的前提,要充分考虑水体大小、循环流量、补水量及补水温度、厂房保温情况等因素,根据现有条件和各参考指标设计出最合理的方案。
1、养殖模式
养殖所需温度是我们想要达到的控温目标,而养殖模式直接决定了养殖水体的冷热负荷和控温形式,如采用流水方式,就要充分考虑采用余热回收形式,避免高温废水排走浪费,如采用循环水方式,则控温的冷热负荷需要考虑循环流量及补水量等因素。
2、养殖水体情况
养殖水体情况包括养殖水体的体积、循环周期、循环流量以及补水的流量。养殖水体的大小直接影响冷热负荷从而影响机组的多少,进而就影响着整个初期投资;循环周期和循环流量和加热或降温的时间是呼应的,运行中随意改变补充新水流量,会改变加热和降温的时间,因此在设计之初应根据养殖品种特性,应明确或充分考虑循环次数及补水流量,从而从根本上解决养殖户觉得效果不行的问题;还有就是池子的表面积,在没有很好的经验知道单位时间内的回水温度,通过池子散热量计算会给控温系统所需冷热负荷提供理论基础。
3、温度
养殖品种所需温度和能够采用的水源、土壤源温度或空气源温度,以及补水温度。因为整个循环水控温系统冷热负荷来源为两部分,一部分是维持循环水体散失或吸取的热量,另一部分是给补充的新鲜水升温或降温到所需温度所需要的负荷。因此,全方面了解各个工艺环节中的温度至关重要。
4、保温形式及厂区配电情况
有了水体及流量温度的充分考虑,合理的配置一套控温方案,还要注意保温的重要性,尤其对热泵控温,做好保温至关重要,做好保温才能使该控温系统最大化节能和效果稳定和显著;在配置机组时要考虑厂区电力情况,冷热负荷高的机组的电功率也就随之增加,因此,要考虑电力增容的费用和实施性。
对传统锅炉改造项目,还要考虑它原有的系统管路形式,充分利用原有设施设备及管路,将投资最低化,节能效果最大化。详细的工艺确定好后,才能完成一项合格的控温系统。机组实现自动控制,系统运行维护方便,设定温度范围,当温度偏离此设定温度,系统机组会自行启动,并有报警功能。
随着在环保方面的管控越来越严,燃煤锅炉逐渐被淘汰,而燃气运行成本费用高,用以热泵技术为依托的控温机组进行养殖水体控温很好的解决了养殖户的水体升温降温的问题,为养殖户提供了很好的能源应用形式,并可结合养殖废水余热回收技术,降低运行成本。虽然初期投资高一些,但在一定时间内通过节省运行成本可实现投资回收,能很好的代替其它的能源形式。
恒星集团创建于1992年,从事空调、供热及工业设备,集研发、生产、工程于一体。专注于冷冻机、制冷机组、螺杆冷水机、空调设备、工业制冷设备、空气处理设备以及各类定制设备(防爆、防腐、净化、超低温、高温热水、热回收、冷回收、节能设备)等,产品多应用于食品加工、化工、制药、冷藏及各种特殊低温要求的工商业冷却系统。


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