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1、空气源热泵机组与水源热泵机组制冷及采暖时能效比较分析一、两种中央空调机组工作原理1 .水源热泵机组工作原理是以水为载体，冬季把地下水中的低品位热能利用热泵原理，通过消耗部分电能， 将提取出来的热量供房间取暖所用， 而夏季把房间内的热量释放到地下水中，以达到夏季制冷的目的。2 .空气源热泵机组工作原理是以室外空气为载体，冬季把室外空气中的低品位热能利用热泵原理， 通过消耗部分电能， 将提取出来的热量供房间取暖所用， 而夏季把房间内的热量释放到室外空气中，达到夏季制冷的目的。二、两种中央空调机组设备机构特点1 .水源热泵机组是由：压缩机、冷凝器、蒸发器及膨胀阀四大主要部件构成，制冷时主要依靠蒸发器
2、与室内散热系统热交换从而达到空调制冷的目的， 冬季时主要依靠冷凝器与室内 散热系统热交换。2 .空气源热泵机组也是由压缩机、冷凝器、蒸发器及膨胀阀四大主要部件构成，空气源热泵一般采用翅片换热器夏季充当冷凝器、 冬季充当蒸发器使用。 空气源热泵机组通过机组内部安装的四通换向阀， 在夏季制冷时其翅片换热器充当冷凝器使用与室外空气进行换热进行冷却；冬季时翅片换热器充当蒸发器使用与室外空气进行换热吸取空气中的热量。三、两种中央空调机组制冷时冷凝器冷却方式分析中央空调机组在夏季制冷使用时，其冷凝器均需要通过外界不同类型的低品位能源进行冷却， 将机组制冷时输出的电机功率产生的热量及房间热交换产生的热量带走
3、或吸收从而达到一种热平衡。1 .水源热泵机组冷凝器的冷却方式：水源热泵机组夏季制冷时是依靠地下井水进行冷却，即地下井水与机组的的冷凝器进行循环换热， 地下井水抽水后经过机组冷凝器， 将热量通过直接回灌的方式把热量带走从而达到对机组冷却的目的。 地下水温不受天气气候的变化而受影响，常年地下水温保持恒温。2 .空气源热泵机组换热器的冷却方式：空气源热泵机组夏季制冷时是依靠室外空气为低品位能源进行冷却， 即室外空气与机组的翅片换热器进行热交换， 将换热器释放的热量直接排放到室外空气中，从而达到对机组冷却的目的。夏季室外空气的温度基本在3 0C以上时需要开启制冷机组对房间进行空气调节， 因此空气源热泵
4、机组的冷却时的低品位能源的最低温度保持在3 0 C以上。四、两种中央空调机组采暖时蒸发器的取热方式分析1 .水源热泵机组蒸发器的取热方式：冬季时井水流过热泵机组的蒸发器，井水中的热使蒸发器中的制冷剂被汽化（即井水中的热被制冷剂吸收） ，压缩机将气态的制冷剂吸入压缩机后，产生高温、 高压的气态的制冷剂被排入冷凝器实现采暖。 也就是利用制冷剂的特性，将蒸发器从井水中吸收热量，通过冷凝器释放至采暖区。2 .空气源热泵机组换热器的取热方式：空气源热泵机组冬季时是依靠室外空气为低品位能源进行取热， 即室外空气与机组的翅片换热器进行热交换， 将空气中的低品位能量吸收， 再通过冷凝器释放至采暖区，冬季室外温
5、度0 - 5 C （以长江以南地区为例）。五、两种中央空调机组制冷及采暖时能效能比较1 .两种中央空调机组设备选型及参数序号 名称 水源热泵机组 空气源热泵机组2 制冷量 1129.4KW 1142KW3 制冷输入功率194.8KW 376 KW3制冷能效比5.80 3.044 制热量 1307.6KW1256KW5制热输入功率 273.4KW368 KW6采暖能效比 4.783 3.4132 .分析说明：根据以上产品实际样本标识参数可以看出，水源热泵机组制冷时及采暖时的能效比均比较高， 因此在能够同时满足两种类型中央空调机组工作的条件下， 水源热泵机组的节能性比较明显。由于水源热泵机组的冷却
6、系统采用的2 0 C地下水与制冷机组的冷凝器进行热交换实现的冷却功能， 并且地下水温常年保持恒温， 因此也就保障了水源热泵机组冷却系统的稳定性，并且冷却介质的温度比较低仅为2 0 C,可提高机组的运转效率；冬季时水源热泵机组从2 0 C地下水中提取热量后再通过压缩机做功送往采暖房间， 由于地下水作为热源时温度相对比较高， 提高了机组吸热的效率，导致整机的输入功率比较低。 而空气源热泵机组的冷却介质采用的是室外流动的空气， 而空气的温度比较高保持在3 0c以上，并且随着室外温度的升高冷却介质的温度随之升高，这样就加大了制冷机组的压缩机工作负担， 使得运转功率的增高。 随着室外温度的升高， 制冷
7、机组的输入功率也随之增高， 因此空气源热泵机组在实际制冷运行过程中压缩机的输入功率高于机组标准工况的（室外环境温度3 5 C时为标准工况）。冬季时空气源热泵机组通过翅片换热器吸收室外空气（0 - 5 C）中的能量，再经过压缩机做功后送往采暖房间，而冬季时室外温度仅为0 - 5 C温度比较低，因此需要压缩机增加做功才能吸收到能量，导致压缩机的输入功率增加的比较大。3 .运行费用计算分析（以1 0 0 0 0平方米办公楼使用为例分）计算条件运行费用=输入功率机组数量实际运行天数电机功率系数电价（1）夏季运行1 5 0天，冬季运行9。天。（2 ）按照办公楼计算每天开机时间为8小时。 （3 ）价按1
8、.。元/KW h计算；1 .水源热泵机组运行费用分析19 4.8 KW1台1 5。天8小时1 . 0元/KW h = 233760 元夏季2 7 3.4 KW1台 9。天8小时1 . 0元/KW h = 1 9 6 8 4 8 元冬季全年水源热泵机组运行费用：4 3 0 6 0 8元2 .空气源热泵机组运行费用分析3 7 6 KW1台1 5。天8小时1 . 0元/KW h = 4 5 1 2 0 0元夏季4 6 8 KW1台9。天8小时1 . 0元/KW h = 264960元冬季全年空气源热泵机组运行费用：7 1 6 1 6 0元通过上述计算可以看出以1 0 0 0。平方米的办公楼为例计算夏
9、季1 5。天制冷及冬 季9 0天运行费用，采用水源热泵机组比采用空气源热泵机组节约电费2 8 5 5 5 2元。 六、结论1 .夏季时水源热泵采用的低品位能源是2 0 C的地下水，空气源热泵采用的低品位能源是3 0 C的室外空气，明显地下水2 0 C的地下水温度比室外3 0 C空气温度低，导致了水源热泵机组的制冷能效比比空气源热泵高；冬季采暖时水源热泵采用的低品位能源还是2 0 C的地下水，空气源热泵采用的低品位能源是0 5 C的室外空气，明显地下水2 0 C的地下水温度比室外0 - 5 C空气温度高，也就致了水源热泵机组的采暖的能效比比空气源热泵 高。2 .各类中央空调系统的冷却方式及取热方
10、式的不同可以导致整机的能效比不同，冬季机组采暖时低品位能源的温度越高也就是说品质越高机组的运行功率就越低， 低品位能源温度高可以提高机组蒸温度，降低了机组的输入功率，因此提高了能效； 在夏季机组制冷时， 冷却水或冷却介质的温度越低机组的运行功率越小， 因为冷却介质温度低可以将冷凝器的温度降低的温差比较大，可降低机组的运行功率，提高能效。3 .尽管空气源热泵机组的能效比没有水源热泵机组高，但空气源热泵机组利用空气为低品位能源介质安装比较简单， 机组只要与空气相通即可， 并且可以制作成模块机， 应用用途比较广泛，小户型系统使用比较方便，不受地域的限制（长江以南地区使用比较广泛）。而水源热泵机组要求有地表水或地下井水，需要打井，并且利用后的井水需要1 0 0 %的回灌不会造成地下水资源的浪费， 这样对水源热泵中央空调机组使用的地域性及技术性就要求比较 高，有些地区地下水贫乏或建筑没有打井空间的均无法使用该类型的机组，因此可根据机组本身的使用特点，因地制宜的选择合适的中央空调机组类型。