Introdução à bomba de calor da fonte de água, dimensionamento, guias de custo de corrida

O que é a bomba de calor da fonte de água?

Uma bomba de calor da fonte de água (WSHP) é um sistema de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) que usa água como fonte de calor ou radiador para fornecer aquecimento, resfriamento e água quente a um edifício. Funciona da mesma maneira que outras bombas de calor, mas usa água (de lagos, rios, poços ou outros corpos de água) em vez de ar ou terra como meio para troca de calor.

Como funciona:

Processo de transferência de calor:

No modo de aquecimento, uma bomba de calor extrai calor de uma fonte de água (mesmo que a água esteja relativamente fria) e a entrega dentro de casa para aquecer o edifício.

No modo de resfriamento, a bomba de calor transfere o calor do edifício para a fonte de água, resfriando efetivamente o espaço interior.

Componentes -chave:

Boletas de evaporador: absorva o calor de uma fonte de água ao aquecer ou soltar calor na água durante o resfriamento.

Compressor: aumenta a temperatura do refrigerante compactando o refrigerante.

Bobinas do condensador: solte o calor no edifício (modo de aquecimento) ou na fonte de água (modo de resfriamento).

Válvula de expansão: regula o fluxo do refrigerante e reduz a pressão do refrigerante.

Fonte de água:

A água usada pode vir de diferentes fontes, como:

Água subterrânea: poços ou aqüíferos.

Água de superfície: lagos, rios ou lagoas.

Sistema de circuito fechado: um sistema de recirculação no qual a água é usada repetidamente.

Vantagens da bomba de calor da fonte de água:

Alta eficiência: a água tem uma alta capacidade de calor, tornando as bombas de calor da fonte de água mais eficientes do que as bombas de calor da fonte de ar, especialmente em climas extremos.

Ambientalmente amigável: comparado aos sistemas tradicionais de HVAC, eles usam energia renovável de fontes de água, reduzindo as emissões de gases de efeito estufa.

Versatilidade: aquecimento e resfriamento, bem como água quente estão disponíveis.

Desempenho consistente: a temperatura da água é mais estável que a temperatura do ar, garantindo operação confiável ao longo do ano.

Economia de espaço: sistemas centralizados, frequentemente usados ​​em grandes edifícios, reduzem a necessidade de dutos extensos.

Programa de Aplicativo:

Edifícios comerciais: escritórios, hotéis e hospitais.

Construção residencial: especialmente uma área com acesso a águas terrestres ou superficiais.

Equipamento industrial: usado para aquecimento ou resfriamento do processo.

Sistemas de aquecimento e refrigeração distritais: grandes sistemas que atendem a vários edifícios.

Desafio:

Disponibilidade de água: é necessário o acesso a uma fonte de água adequada.

Custo da instalação: a configuração inicial pode ser cara, especialmente para sistemas de circuito fechado.

Manutenção: é necessária manutenção regular para evitar problemas como escala ou corrosão do ciclo da água.

Uma bomba de calor da fonte de água é uma solução HVAC com eficiência energética e ambientalmente amigável que usa a água como meio de troca de calor, tornando -o ideal para aplicações de aquecimento e resfriamento em uma variedade de ambientes.

Como dimensionar uma bomba de calor de fonte de água adequada?

1. Determine a carga de aquecimento e resfriamento

Calcule a carga de construção:

Use o manual J (método padrão para construção residencial) ou software equivalente para edifícios comerciais para calcular o calor e a carga fria.

Fatores a serem considerados:

O tamanho e o layout do edifício.

Nível de isolamento.

Tipo de janela e orientação.

Ocupação e ganho interno de calor (por exemplo, iluminação, aparelhos).

Clima e temperaturas extremas ao ar livre.

Carga de pico:

Determine o pico de carga de calor e a carga de resfriamento (em BTU ou KW) para garantir que o sistema possa lidar com a maior demanda.

2. Avalie a fonte de água

Temperatura da água:

Meça a temperatura das fontes de água, como lagos, rios, poços ou sistemas de circuito fechado.

A temperatura afeta a eficiência e a capacidade das bombas de calor:

A água quente pode melhorar a eficiência do aquecimento.

A água de resfriamento pode melhorar a eficiência do resfriamento.

Volume de tráfego:

Determine a taxa de fluxo de água necessária (galões por minuto, GPM) para atender aos requisitos de troca de calor.

Use a fórmula:

A diferença de temperatura é a mudança de temperatura da água à medida que passa por uma bomba de calor.

Qualidade da água:

Verifique se há contaminantes, escalonamento ou potencial de corrosão, pois esses fatores podem afetar o desempenho do sistema e a vida útil do serviço.

3. Selecione 'Capacidade da bomba de calor '

Requisitos de carga correspondentes:

A capacidade da bomba de calor (em BTUs ou toneladas) é selecionada para atender ou exceder ligeiramente as cargas calculadas de aquecimento e resfriamento calculadas.

Muito grande leva a ineficiências e ciclos reduzidos, enquanto muito pequeno não atende à demanda.

Considere o desempenho da carga parcial:

As bombas de calor modernas da fonte de água geralmente têm compressores de velocidade variável ou projetos modulares para manipular com eficiência parte parte da carga.

4. Sistema de reciclagem de água de projeto

Loop aberto vs Loop fechado:

Loop aberto: use água diretamente de uma fonte de água (por exemplo, um lago) e descarregue -o após o uso. Uma fonte de água de alta qualidade é necessária e pode exigir filtração.

Loop fechado: água circulante através de um sistema de oleoduto enterrado ou enterrado. O campo de loop precisa ser de tamanho adequado.

Tamanho do tubo e seleção de bombas:

Verifique se os tubos e bombas podem lidar com o fluxo necessário com queda de pressão mínima.

Tamanho do trocador de calor:

O trocador de calor deve ser dimensionado para lidar com a transferência de calor entre a fonte de água e o refrigerante.

5. Contabilidade de eficiência do sistema

Coeficiente de desempenho (COP):

Verifique os modos de aquecimento e resfriamento da COP. Quanto maior o valor da COP, maior a eficiência.

Razão de eficiência energética (EER):

Para o resfriamento, um EER mais alto significa melhor desempenho.

Valor integrado de carga de peças (IPLV):

Avaliar a eficiência em condições de carga parcial é importante para a operação real.

6. Considere particionamento e distribuição

Partição:

Divida o edifício em áreas com necessidades semelhantes de aquecimento e resfriamento.

Use várias bombas de calor menores ou sistemas centralizados com sistemas de tubulação para atender a diferentes áreas.

Sistema de tubulação e distribuição de ar:

Certifique -se de que o sistema de tubulação seja dimensionado e isolado adequadamente para minimizar a perda de energia.

7. Verifique as informações do fabricante

Use os dados de desempenho fornecidos pelo fabricante da bomba de calor para corresponder à capacidade e eficiência do sistema com as condições calculadas de carga e fonte de água.

8. Trabalho com profissionais

Contrate um engenheiro ou empreiteiro HVAC com experiência em sistemas de bombas de calor de fonte de água:

Verifique o cálculo.

Garantir a conformidade com as leis e regulamentos locais.

Otimize o design para o seu aplicativo específico.

Exemplo de cálculo:

Carga de construção: 60.000 btu/h (aquecimento), 48.000 btu/h (resfriamento).

Temperatura da água: 50 ° F (aquecimento) e 70 ° F (resfriamento).

Volume de tráfego:

Taxa de fluxo (GPM)

Seleção da bomba de calor: capacidade de aquecimento de pelo menos 60.000 BTU/h, capacidade de resfriamento de pelo menos 48.000 btu/h, cop 4.0 ou superior.

Seguindo estas etapas, você pode determinar o tamanho do seu sistema de bomba de calor da fonte de água para atender às necessidades do seu edifício, maximizando a eficiência e o desempenho.

Quanto custa a bomba de calor da fonte de ar?

Os custos operacionais das bombas de calor da fonte de água são afetados por vários fatores, incluindo eficiência do equipamento, preços de energia, tempo de uso e clima regional. Portanto, é difícil fornecer um número preciso dos custos operacionais. Os custos operacionais da bomba de calor da fonte de água incluem principalmente os seguintes aspectos: Eletricidade: a bomba de calor da fonte de água precisa consumir eletricidade para operar; portanto, a eletricidade é um dos seus principais custos operacionais. Cargas de água: As bombas de calor da fonte de água precisam usar água para troca de calor, para que as taxas de água também sejam um de seus custos operacionais. Custos de manutenção: As bombas de calor da fonte de água requerem manutenção e manutenção regulares para garantir sua operação normal; portanto, os custos de manutenção também são um de seus custos operacionais. Em geral, os custos operacionais das bombas de calor da fonte de água variam por região, equipamento, uso e outros fatores. Se você quiser saber custos operacionais mais precisos, é recomendável consultar um fornecedor ou engenheiro profissional de bomba de calor da fonte de água.

Lailey & Coates como fabricante e fornecedor profissional de bombas de calor na China, oferecemos produtos de bomba de calor de gama completa, se você precisar de algum suporte, não hesite em entrar em contato conosco: contact@laileyandcoates.com. CN