مقدمة مضخة الحرارة مصدر المياه ، التحجيم ، أدلة التكلفة الجري

ما هي مضخة حرارة مصدر الماء؟

تعد مضخة حرارة مصدر المياه (WSHP) نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) الذي يستخدم الماء كمصدر للحرارة أو المبرد لتوفير التدفئة والتبريد والماء الساخن للمبنى. إنه يعمل بنفس الطريقة التي تعمل بها مضخات الحرارة الأخرى ، ولكنها تستخدم الماء (من البحيرات أو الأنهار أو الآبار أو المسطحات الأخرى من الماء) بدلاً من الهواء أو الأرض كوسيلة للتبادل الحراري.

كيف تعمل:

عملية نقل الحرارة:

في وضع التسخين ، تستخرج المضخة الحرارية الحرارة من مصدر الماء (حتى لو كان الماء بارد نسبيًا) ويسلمه في الداخل لتسخين المبنى.

في وضع التبريد ، تنقل مضخة الحرارة حرارة المبنى إلى مصدر الماء ، وتبريد المساحة الداخلية بشكل فعال.

المكونات الرئيسية:

ملفات المبخر: تمتص الحرارة من مصدر الماء عند التسخين أو إطلاق الحرارة في الماء عند التبريد.

الضاغط: يزيد من درجة حرارة التبريد عن طريق ضغط المبرد.

ملفات المكثف: حرر الحرارة في المبنى (وضع التسخين) أو في مصدر الماء (وضع التبريد).

صمام التمدد: ينظم تدفق المبرد ويقلل من ضغط التبريد.

مصدر المياه:

يمكن أن يأتي الماء المستخدم من مصادر مختلفة ، مثل:

المياه الجوفية: الآبار أو طبقات المياه الجوفية.

المياه السطحية: البحيرات أو الأنهار أو الأحواض.

نظام الحلقة المغلقة: نظام إعادة تدوير يتم فيه استخدام الماء بشكل متكرر.

مزايا مضخة الحرارة مصدر المياه:

الكفاءة العالية: يتمتع الماء بسعة عالية من الحرارة ، مما يجعل مضخات حرارة مصدر المياه أكثر كفاءة من مضخات حرارة مصدر الهواء ، وخاصة في المناخات القصوى.

صديقة للبيئة: بالمقارنة مع أنظمة HVAC التقليدية ، فإنها تستخدم الطاقة المتجددة من مصادر المياه ، مما يقلل من انبعاثات غازات الدفيئة.

التنوع: التدفئة والتبريد ، وكذلك الماء الساخن متاح.

الأداء المتسق: درجة حرارة الماء أكثر استقرارًا من درجة حرارة الهواء ، مما يضمن تشغيل موثوق به على مدار العام.

توفير المساحة: الأنظمة المركزية ، التي تستخدم غالبًا في المباني الكبيرة ، تقلل من الحاجة إلى مجاري واسعة النطاق.

برنامج التطبيق:

المباني التجارية: المكاتب والفنادق والمستشفيات.

البناء السكني: لا سيما منطقة لديها الوصول إلى المياه أو المياه السطحية.

المعدات الصناعية: تستخدم لعملية التدفئة أو التبريد.

أنظمة التدفئة والتبريد في المنطقة: أنظمة كبيرة تخدم مباني متعددة.

تحدي:

توافر المياه: يلزم الوصول إلى مصدر مياه مناسب.

تكلفة التثبيت: يمكن أن يكون الإعداد الأولي مكلفًا ، خاصة بالنسبة لأنظمة الحلقة المغلقة.

الصيانة: هناك حاجة إلى صيانة منتظمة لمنع مشاكل مثل تحجيم أو تآكل دورة المياه.

تعد مضخة حرارة مصدر المياه من محلول HVAC كفاءة في استخدام الطاقة وصديقًا للبيئة يستخدم الماء كوسيلة تبادل للحرارة ، مما يجعله مثاليًا لتطبيقات التدفئة والتبريد في مجموعة متنوعة من البيئات.

كيفية تغيير حجم مضخة حرارة ماء مناسبة؟

1. تحديد حمولة التدفئة والتبريد

حساب عبء المبنى:

استخدم Manual J (الطريقة القياسية للبناء السكني) أو برنامج مكافئ للمباني التجارية لحساب الحرارة والحمل البارد.

عوامل للنظر:

حجم وتخطيط المبنى.

مستوى العزل.

نوع النافذة والاتجاه.

الإشغال واكتساب الحرارة الداخلية (على سبيل المثال ، الإضاءة ، الأجهزة).

المناخ ودرجات الحرارة في الهواء الطلق.

حمولة الذروة:

حدد ذروة الحمل الحراري وحمل التبريد (في BTU أو KW) للتأكد من أن النظام يمكنه التعامل مع أعلى الطلب.

2. تقييم مصدر المياه

درجة حرارة الماء:

قياس درجة حرارة مصادر المياه مثل البحيرات أو الأنهار أو الآبار أو أنظمة الحلقة المغلقة.

تؤثر درجة الحرارة على كفاءة وقدرة مضخات الحرارة:

الماء الساخن يمكن أن يحسن كفاءة التدفئة.

ماء التبريد يمكن أن يحسن كفاءة التبريد.

حجم حركة المرور:

تحديد معدل تدفق المياه المطلوب (جالون في الدقيقة ، GPM) لتلبية متطلبات تبادل الحرارة.

استخدم الصيغة:

الفرق في درجة الحرارة هو تغير درجة حرارة الماء أثناء مروره من خلال مضخة حرارة.

جودة المياه:

تحقق من الملوثات أو التحجيم أو إمكانات التآكل ، حيث يمكن أن تؤثر هذه العوامل على أداء النظام وعمر الخدمة.

3. حدد 'سعة المضخة الحرارية '

مطابقة متطلبات التحميل:

يتم تحديد سعة المضخة الحرارية (في BTUs أو الأطنان) لتلبية أو تتجاوز قليلاً أحمال التدفئة والتبريد المحسوبة.

كبير جدًا يؤدي إلى عدم الكفاءة ودورات تقصير ، في حين أن صغرًا جدًا يفشل في تلبية الطلب.

النظر في أداء الحمل الجزئي:

عادةً ما تحتوي مضخات حرارة مصدر المياه الحديثة على ضواغط سرعة متغيرة أو تصاميم معيارية للتعامل مع جزء من الحمل بكفاءة.

4. تصميم نظام إعادة تدوير المياه

فتح حلقة مقابل حلقة مغلقة:

حلقة مفتوحة: استخدم المياه مباشرة من مصدر المياه (على سبيل المثال ، بحيرة) وتفريغها بعد الاستخدام. مطلوب مصدر للمياه عالي الجودة وقد يتطلب ترشيح.

حلقة مغلقة: تداول المياه من خلال نظام خط أنابيب مدفون أو مدفون. يحتاج حقل الحلقة إلى الحجم المناسب.

حجم الأنبوب واختيار المضخة:

تأكد من أن الأنابيب والمضخات يمكنها التعامل مع التدفق المطلوب مع الحد الأدنى من انخفاض الضغط.

حجم المبادل الحراري:

يجب أن يكون المبادل الحراري ذو حجم للتعامل مع نقل الحرارة بين مصدر الماء والمبرد.

5. محاسبة كفاءة النظام

معامل الأداء (COP):

تحقق من أوضاع التدفئة والتبريد للشرطي. كلما ارتفعت قيمة الشرطي ، زادت الكفاءة.

نسبة كفاءة الطاقة (EER):

للتبريد ، يعني EER أعلى أداء أفضل.

قيمة تحميل الأجزاء المتكاملة (IPLV):

يعد تقييم الكفاءة في ظل ظروف الحمل الجزئية أمرًا مهمًا للتشغيل الفعلي.

6. النظر في التقسيم والتوزيع

تقسيم:

قسّم المبنى إلى مناطق ذات احتياجات التدفئة والتبريد المماثلة.

استخدم مضخات حرارة أصغر أو أنظمة مركزية مع أنظمة الأنابيب لخدمة مناطق مختلفة.

نظام الأنابيب وتوزيع الهواء:

تأكد من أن نظام الأنابيب بحجمه ومعزول بشكل صحيح لتقليل فقدان الطاقة.

7. تحقق من معلومات الشركة المصنعة

استخدم بيانات الأداء التي توفرها الشركة المصنعة لمضخة الحرارة لتتناسب مع سعة النظام وكفاءته في ظروف الحمل المحسوبة ومصدر المياه.

8. العمل مع المحترفين

استئجار مهندس أو مقاول HVAC مع خبرة في أنظمة مضخة الحرارة مصدر المياه:

تحقق من الحساب.

ضمان الامتثال للقوانين واللوائح المحلية.

تحسين التصميم لتطبيقك المحدد.

مثال الحساب:

الحمل المباني: 60،000 وحدة حرارية بريطانية/ساعة (التدفئة) ، 48000 وحدة حرارية بريطانية/ساعة (تبريد).

درجة حرارة الماء: 50 درجة فهرنهايت (التدفئة) و ​​70 درجة فهرنهايت (التبريد).

حجم حركة المرور:

معدل التدفق (GPM)

اختيار المضخة الحرارية: قدرة التدفئة لا تقل عن 60،000 وحدة حرارية بريطانية/ساعة ، وسعة التبريد بما لا يقل عن 48000 وحدة حرارية بريطانية/ساعة ، COP 4.0 أو أعلى.

من خلال اتباع هذه الخطوات ، يمكنك تحديد حجم نظام مضخة الحرارة لمصدر المياه لتلبية احتياجات المبنى الخاصة بك مع زيادة الكفاءة والأداء.

ما هي تكلفة تشغيل مضخة حرارة مصدر الهواء؟

تتأثر تكاليف التشغيل لمضخات حرارة مصدر المياه بمجموعة متنوعة من العوامل ، بما في ذلك كفاءة المعدات وأسعار الطاقة ووقت الاستخدام والمناخ الإقليمي. لذلك ، من الصعب إعطاء رقم دقيق حول تكاليف التشغيل. تشمل تكاليف التشغيل لمضخة حرارة مصدر المياه بشكل أساسي الجوانب التالية: الكهرباء: تحتاج مضخة حرارة مصدر المياه إلى استهلاك الكهرباء لتشغيلها ، وبالتالي فإن الكهرباء هي واحدة من تكاليف التشغيل الرئيسية. رسوم المياه: تحتاج مضخات حرارة مصدر المياه إلى استخدام المياه للتبادل الحراري ، وبالتالي فإن رسوم المياه هي أيضًا واحدة من تكاليف التشغيل. تكاليف الصيانة: تتطلب مضخات حرارة مصدر المياه صيانة وصيانة منتظمة لضمان تشغيلها العادي ، وبالتالي فإن تكاليف الصيانة هي أيضًا واحدة من تكاليف التشغيل. بشكل عام ، تختلف تكاليف التشغيل لمضخات حرارة مصدر المياه حسب المنطقة والمعدات والاستخدام وعوامل أخرى. إذا كنت ترغب في معرفة تكاليف تشغيل أكثر دقة ، فمن المستحسن استشارة مورد أو مهندس مضخة حرارة مصدر المياه المهني.

Lailey & Coates كشركة مصنعة ومورد للمضخات الحرارية المهنية في الصين ، نقدم منتجات مضخة الحرارة الكاملة المدى ، إذا كنت بحاجة إلى أي دعم ، فلا تتردد في الاتصال بنا: contact@laileyandcoates.com. CN