第３７卷第９期 ２ ０ １ １年３月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖ０】．３７ Ｎｏ．９ Ｍａｒ． ２０１１ ・１３３・ 文章编号：１００９—６８２５（２０１ １）０９—０１３３—０２ 浅谈河水源热泵在山西太原市应用的展望 韩 秀 摘要：阐述了沿汾河两岸水源热泵系统在太原使用灵活、夏季制冷和冬季制热可大量节约能源等优点，探讨了水源热 泵操作、运行管理的优越性和新进展，在此基础上提出了有条件的地方应大力推广该技术的建议。 关键词：水源热泵，可行性，运行费用 中图分类号：ＴＵ８３１．４ 文献标识码：Ａ 当今社会能源和环境是人类面临的两大问题。能源危机和 地表水易受污染，泥沙、水藻等杂质含量较高，水表面直接与 温室效应造成的全球气候变暖已经广泛引起了人们的关注。在 空气接触，水体含氧量较高，腐蚀性强，如果将地表水直接供应到 我国，建筑能耗已占能源消耗总量的２５％以上，而空调系统的能 每台热泵机组进行换热，容易导致换热器结垢而性能下降，严重 耗又占到建筑总能耗的５０％左右…。每年夏天都由于空调用电 时还会导致管路阻塞。而如果将地表水和建筑内循环水之间用 量的大量增加造成供电紧张，电网不堪重负。环境污染与能源危 换热器分开，热交换器采取小温差换热的方式运行，这样保护了 机已成为全人类必须面对并要加以解决的重大课题。在这种背 昂贵的水源热泵机组，如果建筑物之间存在热回收的可能，这种 景下，以环保和节能为主要特征的绿色建筑及相应的空调系统应 系统形式也可以自动在各建筑间进行热回收，但由于存在换热温 运而生，而水源热泵技术正是满足这些要求的比较有代表性的低 差，造成不能充分利用地表水的能量的问题。 耗能新型空调技术。 根据太原市的气象、水文条件，夏季太原市地表水平均温度 一１ 水源热泵技术在太原市汾河两岸应用的可行性分析 般为２４℃～２６℃，以换热器５℃温差考虑，则热泵机组夏季的 水源热泵系统（ＷＬＨＰＳ：Ｗａｔｅｒ Ｌｏｏｐ ｓｏｕｒｃｅ Ｈｅａｔ Ｐｕｍｐ Ｓｙｓｔｅｍ） 进水平均温度不会高于３２℃，如果夏季热泵的冷却水侧进出口 温差为５℃，则热泵机组出水温度不到３７℃，根据热泵机组的技 是地源热泵系统中的一种，是以地表水作为冷热源的供暖供冷系 统。由于其环保性和节能性，近期在国内外都得到了大力推广和应 术要求，这时的冷却水供回水温差是能够保证夏季热泵机组制冷 正常运行的。 用。太原汾河公园是在汾河太原城区段内经过水利治理和绿化美 在冬季，太原市地表水平均温度一般为４℃左右，以换热器 化后而形成的滨水公园，绿化总面积为１３０万 ，水面１８０万ｍ 。 Ｃ温差考虑，则热泵机组冬季的进水温度不会高于２℃，以冬季 景区北起胜利桥上游１５５ ｍ，南至南内环桥下游１２５ ｍ，全长６ ｋｍ， ２ ｏ宽５００ ｍ，占地３００ ｈｍ 。设计为人工复式河槽，由中隔墙分成东 热泵的冷冻水侧进出口温差为５℃考虑则热泵机组出水温度不 西两渠，东侧为清水渠，宽２２０ Ｉｎ，由四道橡胶坝分为三级蓄水湖 到一３℃，须在循环水中添加防冻液。而此时热泵机组制热工况 下的ＣＯＰ值约在２—３之问（不同厂家生产的机组之问ＣＯＰ值略 面；西侧浑水渠，宽８０ ｍ，排泄上游洪水和水库灌溉输水。沿汾河 东西两岸建筑在迅速崛起，高楼鳞次栉比，且随着生活水平的不 断提高，越来越多的建筑开始安装空调，而河水源热泵技术 有差别），而ＣＯＰ值越高，热泵机组的制热能力越高，当地表水温 度过低（低于４℃），或地表水量不足时，需考虑采用其他辅助热 正是满足这些要求的比较有代表性的低耗能新型空调技术，且沿 汾河两岸正具备这样的条件。 源如集中供热加热热泵机组的冷冻水循环水，以保证热泵机组在 较高的制热能力下运行。采用辅助热源如集中供热加热热泵机组 的因素，可给予适当的修正。各地可依据实际当地固定费用和实 问题是用户的心理状态。特别是多数已经过室内装修的用户，一 际费用的比例，但与总的热费与原有热费持平为度。 时还难以接受。有关部门在几年前就准备彻底解决这一问题，但 应当指出的是，在分户计量系统仍未完善之前，供暖收费还 是成效并不明显，足见其难度之大。因此，对于分户计量的系统 不可能有一个根本的改变。作为过渡，可先采用面积分摊法收 改造，应有一个长期的思想准备。 费，待室内供暖系统具备了计量收费条件之后，可转入两部制或 参考文献： 三部制收费。分户计量，供暖收费，从管理上，是对传统的供暖制 ［１］ＧＢ ５００１９－２００３，采暖通风与空气调节设计规范［ｓ］． 度的改革；从系统形式上，也是对传统供暖形式的。由于牵 ［２］ＪＧＪ １７３－２００９，供热计量技术规程［Ｓ］． 涉全国供暖地区约１０亿ｍ 的建筑，其中大部分为已有建筑，因 ［３］ 贺此其难度是相当大的。除了改造资金缺乏之外，还有一个重要的 平，孙 刚．供热工程［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版 社，１９９３． Ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ ｍｅｔｅｒｉｎｇ ｃｅｎｔｒａｌ ｈｅａｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ＬＩＵ Ｂｏ－ｆｅｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｄ ｃｅｎｔｒａｌ ｈｅａｔｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｆａｃｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｕｎｉｔ，ａｎｄ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ ｍｅｔｅｒｉｎｇ ｃｈａｒ— ｇｅｓ，ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｔｈｅ ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ ｍｅｔｅｒｉｎｇ ｈｅａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｍｅｔ ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｅｎｃｅ ｑｕｅｓｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｉｎ ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｃｈａｒｇｅ，ｔｏ ｇｕｉｄｅ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｗｏｒｋ ｏｆ ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ ｍｅｔｅｒｉｎｇ ｃｅｎｔｒａｌ ｈｅａｔｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｅｎｔｒａｌ ｈｅａｔｉｎｇ，ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ ｍｅｔｅｒｉｎｇ，ｈｅａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ，ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ 收稿日期：２０１０—１１－２３ 作者简介：韩君（１９８３．），男，硕士，助理工程师，北京华咨工程设计公司山西分公司，山西太原０３０００２ ・１３４・ 第３７卷第９期 ２ ０ １ １年３月 山 西 建 筑 就系统末端装置的形式而言，水源热泵系统又分为集中的大 冷却的水冷冷水机组空调系统要高，明显节省运行费用。 型水一水水源热泵机组＋风机盘管和分散的水一空气水源热泵４．２ 冬季工况 水通过泵输送到各单体建筑，根据需要也可以在各单体建筑内设 中供热＋散热器系统和地下水水源热泵＋风机盘管系统的供暖 体建筑，各单体建筑的水一水水源热泵机组产出冷热随后再通过 较。根据有关资料，太原地区冬季空调负荷分布假定如下：平均 水泵输送到楼内各个空调区域，通过风机盘管和空气处理机组将 空调负荷在９０％的运行时间占全部运行时间的１５％；平均空调负 冷热水中的能量输送到各个房间。水一空气水源热泵机组是一 荷在６０％的运行时间占全部运行时间的３０％；平均空调负荷在 种直接蒸发式的机组，该类型机组相对较小，一般根据各个区域 ３０％的运行时间占全部运行时间的５５％。太原市的供暖时间根 的使用功能和使用要求划分成很多的小型系统，循环水在水 据规范为１３８ ｄ。太原地区电价按照０．６０元／度计算，太原地区集 泵房中换热后通过水泵输送到各单体建筑的机组中，空调区域的 中供热价按照３５：Ｙｒｙｍ 计算。本次计算中假定地表水和系统冷 回风通过机组加热／冷却后被送出，能量不需要二次输送。两种 热水都是定流量运行，每栋建筑风机盘管的运行调节规律与空调 系统各有自己的特点。水一水水源热泵系统是一种更为集中的 负荷的分布情况一致，水源热泵机组的使用按照６０％满负荷进行 空调方式，国内已有生产，由于机组较为集中因此水源热泵机组 计算。计算结果见表１。由表１中得出，地表水水源热泵系统＋ 气水源热泵系统相对分散，机组初投资略高，但其室内的循环水 ． 耋！兰兰竺 ． 。 系统的综合造价而言，水一空气水源热泵机组较贵，但水一水水｝＿＿—— 妻 等 ———十一— —－－｛—＿＿｛ ６＿—＋— 源热泵系统所需的风机盘管和空调箱、保温费用、多占机房带来［ 亟 至 匿匣互三二 二二 二二七二互 二二［二二二 二者相差不大。从运行上来看，由于水一水水源热泵机组的能量Ｌ—————————全’土—————————＿＿ｉ——兰竺 调节只能分有限的级数进行，而且要同时供冷供热就必须采用四 ５ 结论与建｛义 ３ 地表水的利用仅限于热量的提取和转换謦棼 系螯 ： 并在使用过程中严格限 热泵空 至譬 筷 ３ ｍ２。 。…筑 用约１０６万 ：。～“ 赫 ’一～…。。 ．。…一一．… ，过滤沉淀以及加热冷却等物理处理，地表水的成分在整个使用 妻 堡 ．，。 翌 篓 １］。刘。伟．江水源热泵在空调工程中的应用分析［Ｊ］．暖通空 ４０（１２）：５ｌ ４． ’ ～ 。 调２ｏ ０，、，热泵系统的运行也不会带来所在区域地表水污染的问题！ 竺 。。 贝Ｊｌ 下，水源 ［２］徐 伟． 热 工程技术指南［Ｍ］．北京：中国建筑工业 。 。 。 ： ， 前提下系 篓 导 查水源热泵系统正常使用的 ［３］ 陆耀 实用供热空调设计手册［Ｍ］．北京：中国建筑工业 般不会对环境造成负面影响。 ．二：。， 一～ ’一。一 。 ，一４技术经济分析 ［４］ 李先瑞郎四维．热泵的现状与展望［Ｊ］．建筑热能通风空 ，
