水源热泵系统设计介绍
水源热泵系统设计介绍.
集分水器尺寸确定
管径的确定
按并连接管的总流量通过集管断面流速V=1.0-1.5m/s确定，最大不
宜超过4m/s。分支管管内流速一般为V=2.0m/s。
【例】集管上拟连接4根DN80管道，这些管内的流速均等于2m/s，试确定集管
的直径.
【解】DN80钢管内径81mm，其断面积 F=1/4πd2n=1/4×3.1416×812=5153mm2 连接管断面积和：∑F=5153×4=20612mm2 取： V=1.2.0m/s 则：集管应有断面积为：F’=20612×2.0/1.2=34353mm2 相应直径：D=
水处理设备的选择
水处理设备总类： 电子水处理仪；（5000㎡以下建筑及卫生热水系统采用电子水处理仪） 软化水处理仪（钠离子交换器）（10000㎡以上建筑采用软化水处理） 电子水处理仪的选取：
根据系统水水流量或者系统水管径选取。
软化水处理仪的选取： 根据系统水补水量选取，系统补水量一般为系统中总水容量的2%～3%确 定，系统中水容量按照建筑面积每平方米1.3L计算；一般10000㎡建筑
潜水泵的选择 流量的确定：
一般按照水源热泵样本中提供的制热/制冷时的井水流量
来选取，还可以按照如下公式进行计算选取，公式中的Q 为热泵机组制热/制冷量，N为机组输入功率；
制热时： L(m3/h) =
Q热-N热
温差x1.163
X(1.15~1.2)
制冷时： L(m3/h)
=
Q冷+N冷
温差x1.163
式中8.14KW为标煤发热量7000大卡/千克折算值
热泵系统标煤折算量： 标煤量=热泵耗电量÷单位电量标煤耗量
=热泵耗电量÷360÷1000
式中360g为发一度电标煤耗量 以上计算二者之差即为标煤节约量
水源热泵系统介绍_secret
水源热泵系统介绍简介：水源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。
一、水源热泵技术的概念和工作原理水源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。
地球表面浅层水源如深度在1000米以内的地下水、地表的河流和湖泊和海洋中，吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量，并且水源的温度一般都十分稳定。
水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量，而冬季，则从水源中提取能量，由热泵原理通过空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中。
通常水源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量。
水源热泵根据对水源的利用方式的不同，可以分为闭式系统和开式系统两种。
闭式系统是指在水侧为一组闭式循环的换热套管，该组套管一般水平或垂直埋于地下或湖水海水中，通过与土壤或海水换热来实现能量转移。
（其中埋于土壤中的系统又称土壤源热泵，埋于海水中的系统又称海水源热泵）。
开式系统是指从地下抽水或地表抽水后经过换热器直接排放的系统。
与锅炉（电、燃料）和空气源热泵的供热系统相比，水源热泵具明显的优势。
锅炉供热只能将90%~98%的电能或70～90%的燃料内能转化为热量，供用户使用，因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量；由于水源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为10～25℃，其制冷、制热系数可达3.5～4.4，与传统的空气源热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普通中央空调的50～60％。
因此，近十几年来，尤其是近五年来，水源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及中、北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展，中国的水源热泵市场也日趋活跃，可以预计，该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。
水源热泵系统设计
水源热泵系统设计一、水源热泵设备选型⒈一般情况下按空调冷负荷确定机组型号，对于热负荷高的地区要校核采暖负荷。
传统的系统——用较大的热负荷或冷负荷选择系统。
以出水温度35℃的制冷量或以出水温度18℃的制热量作为选择水源热泵机组的依据。
⒉无锅炉系统——用冷负荷选择水源热泵机组，房间的热损耗需用足够能量的电加热型加热器加以抵消。
⒊水系统进水温度选定原则：一般制冷为15～35℃，制热为10～32℃，国标规定制造商参数标定按制冷进出水温度30/35℃，热泵制热进出水温度20℃。
⒋水量及风量确定原则：一般每KW的水流量为0.19m3/h，风量为140～250m3/h。
⒌实际制冷量及制热量会因室内设计干、湿球温度的不同而有所变化，应根据室内设计干、湿球温度进行修正。
二、循环水系统设计水环系统通常有冷却塔、换热器、蓄热箱、辅助加热器、泵及相应管路组成。
水环水温控制范围一般为15～35℃，在此温度范围内，一般不需要开冷却塔或辅助加热器。
三、系统水流量设计水源热泵系统夏季需冷量的计算方法与其它系统相同。
根据需冷量和所需的冷却水温差，各台水源热泵装置的循环水量即可求出，在考虑到装置的同时使用系数，即可得到整个系统所要求的夏季总冷却循环水量。
一般来说，单一性质的建筑同时使用系数较高，综合性建筑则低一些。
另水源热泵装置的数量越多，同时使用系数越小，反之则越大。
同时使用系数可按以下原则来确定：⒈循环水量小于36 m3/h时，同时使用系数取0.85～0.9⒉循环水量为36～54 m3/h时，同时使用系数取0.85～0.85⒊循环水量大于54 m3/h时，同时使用系数取0.75～0.8以上原则中所提到的循环水量是指各装置所需水量的累计值，把此值乘以同时使用系数即可得到系统实际所需的总循环水量，并以此作为循环水泵、冷却塔的选型参数以及循环水总管径确定的依据。
四、系统形式水源热泵水路系统通常采用一次泵系统，运行简单、管理也比较方便。
建筑节能水源热泵系统设计方案
建筑节能水源热泵系统设计方案随着人们对环境保护和能源效率的重视程度不断提高，建筑节能技术成为了当前建筑设计中的重要考虑因素。
水源热泵系统作为一种高效能源利用技术，已经在各种建筑类型中得到了广泛应用。
本文旨在探讨建筑节能水源热泵系统设计方案，以提供给相关从业人员和决策者参考和借鉴。
一、概述建筑节能水源热泵系统是一种利用地下水、湖泊、河流等水源作为冷热源，通过热泵循环系统实现建筑空调供热和供冷的技术。
该系统可以有效利用自然水体的稳定温度，实现可持续能源的利用，提高建筑的能源利用效率。
二、系统设计原则1. 系统能耗分析：在设计过程中需要进行详细的能耗分析，以确定最佳的水源热泵系统配置。
通过对建筑的能源需求进行评估和计算，确定系统的运行参数，包括水源的温度、流量等。
2. 设备选型：根据建筑的规模、使用需求和环境条件等因素，选择合适的水源热泵设备。
设备的选用应考虑效能、功率控制、噪音、维护与管理等方面的要求。
3. 系统布局：根据建筑的特点和空间布局，设计合理的水源热泵系统布局。
主要包括水源井、水管道、水泵、热交换器、水系统以及控制系统等组成部分。
4. 管道设计：合理的管道设计能够提高系统的运行效率，减少能源损耗。
需要考虑管道的绝热性能、径流压力损失、材料选择等因素。
三、水源热泵系统实施方案1. 水源选址：在选择水源的时候，需要考虑水体的稳定性和水质的适宜性。
一般情况下，地下水温度相对稳定，因此地下水是建筑节能水源热泵系统的常用选择。
2. 井场设计：根据地下水位和工程需求，确定井场的位置和井深。
井场应具备良好的井水质量和供水能力，同时确保井场的结构牢固、防渗漏。
3. 管道布置：根据建筑平面布局和空间限制，合理布置冷水管道和热水管道。
冷水管道和热水管道应采用合适的材料，保证管道的传热效果和工程的可持续运行。
4. 热泵设备：根据建筑的热负荷和冷负荷需求，选择合适的水源热泵设备。
考虑到节能性能和系统的可靠性，建议选择具备高能效等级的热泵设备。
水源热泵方案
水源热泵方案1. 方案概述水源热泵是一种以水体作为换热介质的热泵系统。
它利用水体中的热量进行换热，通过压缩制冷剂的相变过程实现热量传递，从而实现供暖、供冷和热水的需求。
本文将介绍水源热泵的工作原理、优势以及应用场景，以帮助读者更好地了解水源热泵方案。
2. 工作原理水源热泵系统由室外机组、水源热泵主机和室内机组组成。
室外机组通过水源泵将水抽入主机，主机利用压缩制冷剂的相变过程，从水体中吸收热量并压缩，然后将热量释放到室内空气或供热系统中。
室内机组通过风机将热量传递给室内空气，实现供暖或供冷。
同时，室内机组还可以与供热系统连接，为供热水提供热量。
3. 优势3.1 节能高效水源热泵系统利用水体的稳定温度作为换热介质，具有稳定的工作性能。
由于水的比热容大，热传递效果良好，系统能够在较低的温差下实现高效换热，从而使能耗降低。
3.2 环保节能水源热泵系统不需要燃料燃烧，减少了空气污染和温室气体排放。
由于水源热泵利用可再生能源（水体）进行换热，具有较高的能源利用率，可以实现节能环保的目标。
3.3 灵活多样的应用场景水源热泵系统可以适用于不同的应用场景，包括住宅、商业建筑、学校、医院等。
无论是供暖、供冷还是供热水，水源热泵都能够提供稳定可靠的供应。
4. 应用场景4.1 住宅对于住宅小区来说，水源热泵系统可以集中供暖、供冷，减少每户住宅的设备投资成本，并提高整个小区的能源利用效率。
同时，水源热泵也能为住宅提供热水需求，满足居民的生活需求。
4.2 商业建筑商业建筑通常有较大的冷热负荷变化范围，水源热泵系统可以根据需求自动调节运行，实现高效率供热和供冷。
此外，水源热泵系统还可以与其他系统集成，如太阳能系统、空气净化系统等。
4.3 学校和医院学校和医院是大型建筑群体，其对供暖、供冷和热水的需求量大。
水源热泵系统可以满足这些需求，并且可以根据实际使用情况进行智能调节，提高能源利用效率，节约运行成本。
5. 结论水源热泵技术是一种环保节能的供暖、供冷和供热水方案。
水源热泵系统设计PPT课件
5.3.1 热源(热汇)循环水系统的水处理方法 水源热泵机组的水源可使用程度总体上用两大指 标来衡量，即水质指标和水温指标。 水质指标指的是水的浊度、硬度以及藻类和微生 物。 水温指标指的是水源在冬、夏季的温度状况。
地表及浅层的水源一般都是生水。它们需经过水 处理后方可送入机组使用。水处理方法主要有： 除砂 除铁 化学方法(俗称加药)
取水区域不当会损坏换热盘管
5.4.4 与热源（热汇）交换的热量计算
5.4.5 水源热泵机组的选择
水源热泵机组的选择应注意以下几个问题:
根据不同的水源选择不同的水源热泵机组
可选择的有地表水源型、地下水源型和地耦 管水源型。要考虑机组的工作温度是否与水源的 温度相适应。在设计中一定要注意选用能效比高、 部分负荷性能良好的水源热泵机组。
5.4.2 地下水回灌设计
为防止地下水资源受到污染，要严格控制人工回 灌水质。 回灌水水质要坚守一个准则：回灌水的水质条件 要等于甚至高于原地下水水质条件。
另外，要求同层回灌，回灌井处的地质结构要有 良好的覆盖层和止水层，防止回灌后各个含水层 相互贯通，引起水质污染。
Hale Waihona Puke 5.4.3 地表水取水设计
地表水取水设计应考虑环境保护问题，冷热交替 问题，冷热平衡问题。 取水温差过大会破坏生态环境 取水、排水口位置不当机组运行效率会降低
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5.2.1 水源热泵机组的变工况性能
5.2.2 影响水源热泵系统运行性能的因素
水源的水量、水温、水质和供水稳定性是影响水 源热泵系统运行效果的重要因素。
5.3
热源(热汇)水的处理方法与措施
5.3.1 热源(热汇)循环水系统的水处理方法 5.3.2 热源(热汇)循环水系统的水处理措施
水源热泵系统的组成和工作原理
水源热泵系统的组成和工作原理一、组成结构：1.水源：水源热泵系统主要利用地下水、湖泊、江河等水源进行能量交换。
水源应具备充足的水量和稳定的温度，以满足系统的需求。
2.水泵：用于将水源中的水抽入系统并驱动水流。
3.蒸发器：负责吸收水源中的热量，并将制冷剂蒸发成气态。
4.膨胀阀：用于控制制冷剂的流量，并调节制冷剂的压力和温度。
5.冷凝器：通过管道将制冷剂进行冷却，并将它从气态变为液态。
6.压缩机：负责提高制冷剂的压力和温度，使其能够顺利进行制冷循环。
7.管道系统：用于连接各个组成部分，确保制冷剂的流动和热能的交换。
8.控制系统：用于监测和控制水源热泵系统的运行，以确保系统的效率和性能，并保护系统的正常运行。
二、工作原理：1.制冷循环：水源热泵系统利用制冷剂完成热能的传递。
首先，制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器，此时制冷剂的压力降低，温度也随之降低。
接着，制冷剂吸收水源中的热量，使其蒸发成气态。
然后，气态的制冷剂通过压缩机被压缩，增加了其温度和压力。
最后，制冷剂通过冷凝器，将热量释放到供热系统中，同时由气态变为液态。
整个过程完成了制冷剂的循环，使得水源中的热能得以利用。
2.系统运行：水源热泵系统的运行过程可以分为制冷和制热两个周期。
在制冷周期中，制冷剂吸收水源中的热量，然后通过冷凝器将热量释放到室内空间中，起到制冷作用。
而在制热周期中，制冷剂吸收室内空间中的热量，通过蒸发器将热量释放到水源中，起到供热作用。
系统的运行通过控制系统进行监测和调节，以确保制冷和制热的顺利进行。
3.能量交换：水源热泵系统通过水源和室内空间之间的热量交换，实现了能源的高效利用。
在制冷周期中，系统从水源中吸收低温的热量，然后将高温的热量释放到室内空间中，实现了自然冷却。
而在制热周期中，则相反，系统从室内空间中吸收低温的热量，然后将高温的热量释放到水源中，实现了空间的供热。
总体来说，水源热泵系统的组成主要包括水源、水泵、蒸发器、膨胀阀、冷凝器、压缩机、管道系统和控制系统；其工作原理是通过制冷循环实现热能的传递和能量的交换，从而实现空间的制冷和供热。
水源热泵空调设计手册
水源热泵空调设计手册
水源热泵空调系统是一种利用水源热能进行制冷和供暖的绿色能源系统。
它可以在不同季节和气候条件下，为建筑物提供舒适的室内环境。
本手册将介绍水源热泵空调系统的设计原理、组成部分、安装调试、运行维护等内容，旨在为相关工程师和技术人员提供一份全面的设计手册。
第一章设计原理
水源热泵空调系统利用水源热能进行热交换，通过热泵循环过程实现制冷和供暖。
系统包括蒸发器、冷凝器、压缩机和膨胀阀等主要组成部分。
设计原理涉及热能传递、制冷剂循环、热泵循环等方面的基本理论。
第二章组成部分
水源热泵空调系统由水源换热器、蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀、水泵、管路系统等组成。
本章将详细介绍各组成部分的功能、特点和选型原则，并结合案例对常用配置进行分析和比较。
第三章设计与安装
水源热泵空调系统的设计需要考虑建筑物的使用需求、水源条件、系统容量、管道布局等因素。
本章将介绍系统设计的步骤、设计参数的确定、水源热泵的选择等内容，并对系统的安装调试要点进行详细说明。
第四章运行与维护
水源热泵空调系统的运行稳定性和能效性与系统的维护有密切关系。
本章内容将围绕系统的运行管理、定期检查与维护、故障排除等方面展开，提供系统维护的相关知识和经验。
结语
水源热泵空调系统以其高效节能、环保健康的特点，在建筑环境中得到了广泛应用。
希望本手册能够帮助读者更好地理解水源热泵空调系统的设计与应用，为相关工程实践提供指导。
同时也期待读者在实际工程中不断总结和创新，推动水源热泵空调技术的发展与应用。
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烟台蓝德空调工业有限责任公司
水源热泵系统的主要设备
• 水源热泵机组 • 冷（温）水循环泵 • 潜水泵 • 旋流除砂器 • 水处理设备 • 定压补水设备 • 过滤器/除污器
水 源 热 泵 系 统 流 程 图
热泵机组的选择
➢ 根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷、热负荷计 算，统计建筑空调总冷、热负荷
系统水循环泵的选择
水泵并联运行情况
水泵 台数
流量
流量的 增加值
与单台泵运行比较 流量的减少
1
100
/
2
190
90
5%
3
251
61
16%
4
284
33
29%
5
300
16
40%
由上表可见：水泵并联运行时，流量有所衰减；当并联台数超
过3台时，衰减尤为厉害。建议：1.选用多台水泵时，要考虑
流量的衰减，留有余量。2.空调系统中水泵并联不宜超过3台，
空调负荷的确定
建筑类型 住宅 办公楼
医院、幼儿园 旅馆 商店
会堂、餐厅 体育馆
冷负荷指标（W/㎡） 160-250 160-300 150-380 120-200 200-250 180-320 200-350
热负荷指标(W/㎡) 80-130 80-160 70-200 60-100 70-100 115-140 115-160
补水定压装置的选择
补水定压装置的方式：
1、高位膨胀水箱补水定压； 2、变频补水定压； 3、落地式膨胀水箱（膨胀罐）补水定压；
系统补水量的确定：
系统补水量一般为系统中总水容量的2%～3%确定，系统中水容量按照建 筑面积每平方米1.3L计算；
补水泵扬程的确定：
根据建筑高度来确定补水泵的扬程，并且留有3-5mH2O余量；即补水泵 的扬程=机房到系统最高点高差H+ 3-5mH2O
选取1m3/h处理量处理仪。
软化水箱大小的确定： 根据软化水小时处理水量来确定水箱的大小。
过滤装置的选择
旋流除砂器的选择
原则上一台热泵机组对应一台旋流除砂器，在系统较大时，不受此 原则限制；
以热泵机组井水需求量的大小确定旋流除砂器的型号及台数。
快速除污器的选择
根据系统水总管路管径大小确定快速除污器型号，一个系统仅用一 台快速除污器，在地下水含沙量较高的情况下，建议井水系统也装设快 速除污器。
一般为6～7mH2O； （据体值可参看产品样本） 3.回水过滤器阻力，一般为3～5mH2O； 4.分水器、集水器水阻力：一般一个为3mH2O； 5. 系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为7～10mH2O； 综上所述，冷冻水泵扬程为26～35mH2O，一般为32～36mH2O。 注意：扬程的计算要根据系统的具体情况而定 在水泵样本中选取水泵时，以上中下三列中的中间栏数据为准。
水处理设备的选择
水处理设备总类： 电子水处理仪；（5000㎡以下建筑及卫生热水系统采用电子水处理仪） 软化水处理仪（钠离子交换器）（10000㎡以上建筑采用软化水处理） 电子水处理仪的选取： 根据系统水水流量或者系统水管径选取。
软化水处理仪的选取： 根据系统水补水量选取，系统补水量一般为系统中总水容量的2%～3%确 定，系统中水容量按照建筑面积每平方米1.3L计算；一般10000㎡建筑
集分水器尺寸确定
管径的确定
按并连接管的总流量通过集管断面流速V=1.0-1.5m/s确定，最大不 宜超过4m/s。分支管管内流速一般为V=2.0m/s。
【例】集管上拟连接4根DN80管道，这些管内的流速均等于2m/s，试确定集管 的直径. 【解】DN80钢管内径81mm，其断面积 F=1/4πd2n=1/4×3.1416×812=5153mm2 连接管断面积和：∑F=5153×4=20612mm2 取： V=1.2.0m/s 则：集管应有断面积为：F’=20612×2.0/1.2=34353mm2
➢ 大部分建筑需要考虑房间的同时使用率，一般建筑的同 时使用率为70~80%，特殊情况需根据建筑功能和使用 情况确定。
➢ 根据计算出的总冷、热负荷，以其中较大值来确定主机 型号，注意机组在偏离额定工况时需进行参数修正。
➢ 制冷同时制取卫生时的参数修正
主机台数可根据建筑业主和建筑所备机房情况进行确定，建议选用2台以上
温差x1.163
X(1.15~1.2) X(1.15~1.2)
潜水泵的选择
扬程的确定：
1、潜水泵的扬程依据水井动水位的位置来确定，一般潜水 泵放置在动水位以下1m左右的位置； 2、潜水泵所需克服的阻力包含动水位至井口的高差h1，旋 流除砂器阻力，Y性过滤器阻力、机组阻力、以及井水管道 阻力，此部分阻力一般取经验值7～10mH2O 3、潜水泵扬程= h1+ 7～10mH2O
计算条件：
1、运行时间：冬季 天，日平均运行 小时；
2、日运行系数：0.75（查《实用供热空调设计手册》在一日中由于室外温度及
气候条件的不同，末端系统负荷随之调节变化）。
3、年运行系数：0.8（查《实用供热空调设计手册》在一年中由于室外温度及
系统水循环泵的选择
流量的确定 一般按照水源热泵样本中提供的制热/制冷时的水 流量来选取，可以按照如下公式进行计算选取， 公式中的Q为热泵机组制热/制冷量中的较大值。
L(m3/h) =
Q(kW)
温差x1.163
X(1.15~1.2)
系统水循环泵的选择
扬程确定：
循环水泵扬程的组成： 1.热泵机组换热器水阻力：一般为6～7.5mH2O；(具体值可参看产品样本) 2.末端设备（空气处理机组、风机盘管等）表冷器或蒸发器水阻力：
相应直径：D= 4x34353/3.1416=209mm，选择φ=219×600
120 L1
L2
L3
Ln
L1=d1+60 L3=d2+d3+120
L2=d1+d2+120 Ln=dn-1+60
运行费用计算
计算公式：
运行费用=额定功率×开机台数×每天运行时间
×实际运行天数×日运行系统× 年运行系数×电价
即进行水源热泵主机选择时也不宜超过三台。
潜水泵的选择
流量的确定：
一般按照水源热泵样本中提供的制热/制冷时的井水流量 来选取，还可以按照如下公式进行计算选取，公式中的Q 为热泵机组制热/制冷量，N为机组输入功率；
制热时： L(m3/h) = 制冷时： L(m3/h) =
Q热-N热
温差x1.163
Q冷+N冷