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阅读 4654 次 浅谈水环热泵空调系统的应用

摘要:列出水环热泵空调系统的主要特点,通过对水环热泵空调系统特点的分析,总结出水环热泵空调系统在实际工程中的适宜应用范围。...

浅谈水环热泵空调系统的应用

中联西北工程设计研究院

吴花蓉   成少敏

    在当今社会,节能减排已经成了我们每个人耳熟能详的话题,随着人民生活水平的不断提高,建筑节能已经成为我们全社会节能的重中之重,水环热泵空调系统作为一种典型的节能产品,将会在建筑空调节能领域中获得广泛的应用和发展,将是合理用能的典范。

    由于水环热泵空调系统具有回收建筑物内余热的特有功能,不像传统锅炉那样会对环境产生污染;便于分户计量和计费,便于安装和管理等优点,该项技术将会被应用得越来越广泛。

    随着人们经济、生活水平的提高,中央空调系统已经被应用得越来越多,对于大型的中央空调系统,就冷水机组本体而言,能效比EER较高,一般都在5.0以上,但在实际工程中,由于机组选型不合理,设备之间配套不好,导致整个空调系统的效率偏低。系统由于在部分负荷下运行,小温差、大流量现象严重,导致空调系统整体能效比EER偏低,一般都在3.0左右。

    水环热泵空调系统80年代从国外引入我国,如今在我国已广泛的应用于办公楼、宾馆、医院、商场、写字楼、娱乐业、厂房、住宅等空调工程中,它主要具有以下特点:

    (1)高效节能

    空调工程中,它主要具有以下特点:水环热泵空调系统能将未被利用的稳定能量,如灯光设备散热、人员散热、太阳能、通风系统能量等回收并加以利用。与风冷热泵机组相比,水源热泵机组具有较高的能效比,耗电较少,而且不存在蒸发器表面结霜问题,因而不需要耗费额外的除霜能耗。除电能外,水环热泵空调系统还可以用石油太阳能等作为辅助热源,这就为系统灵活选择经济的能源提供了可能性,当建筑物中同时有供冷供热需求时,能量在建筑物内部转移,运行费用最少节能效果明显。

    (2)无需特设机房,投资较低

    水环热泵空调系统化整为零,投资与传统的中央空调系统大致相当。但无需集中制冷机房、锅炉房、空调机房,减少了设备间的面积。所需要的风管少,降低了楼层高度。无保温的水管系统减少了材料费。热泵机组在工厂预先组装,减少了在工地的装配工作。温度控制装置亦组合于热泵机组中,无需另设控制中心或控制室。由于系统设备简单、安装方便、启动调整容易、分区设计灵活、故障少,不需配备熟练的运行工程师,而且辅助加热及冷却装置仅在必要时才需启用等原因,建设单位可以节约一次投资及维修运行费用。

    (3)有利于计量管理

    水环热泵空调系统的用电设备—水源热泵机组分散在系统的末端,具有独立的控制装置,每一用户均可常年自行控制供冷供热,不受室外气象条件影响,多数用户都会感到满意。而且用户使用单独电表,分别计费,不仅有利于解决用户间电费分配的矛盾,而且鼓励用户自觉节约用电,做到人走机关,客观上也起到了节能的作用。

    (4)设计、施工简便灵活

    新建大楼施工时可以先安装水环路的主管和支管,水源热泵机组则视具体情况分期分批配置,安装好即可使用,工期短、见效快,还为日后系统的调整提供便利条件。对于改建工程,采用水环热泵空调系统更为方便,可省去用户新建制冷机房的麻烦。该系统占用空间小,投资回报率高,业主也乐于接受。

    (5)满足用户的各种需要

    用户可根据不同季节或实际需要来选择供暖或供冷,这在两管制风机盘管系统中是难以实现的。而且系统热效率不会受室外温度变化的影响。夜间或周末任何用户都可以随意进行房间的供暖或供冷调节,此时由于循环水的蓄热(冷)量,往往不需要运行加热或冷却设备即能维持水温在设定范围内,不受大楼中央空调系统关闭的限制,或因一两户的使用而要启动整个空调系统,节省能源,而对于一些同时需要供热和供冷的建筑更是具有不可取代的优越性。

    通过对水环热泵空调系统实际工程的设计,总结出一些经验和节能方法,可以得出以下结论:

    (1)水环热泵空调系统适用范围广,几乎涵盖各种类型的民用建筑,尤其适用于进深较大、内部发热量大,及有废热可供利用的建筑类型。

    (2)水环热泵空调系统应用非常灵活,可以真正做到哪里需要开哪里的空调设备,从而解决了传统中央空调主机调节性差,一开全开的弊端,对于一些同时使用率很低的建筑,如宾馆、办公等建筑将具有很大的节能效果。

    (3)水环热泵空调系统在建筑中占用有效建筑面积相比传统中央空调系统要少很多,可以为建设方节约大量宝贵的建筑面积。特别对于一些改扩建工程,可以很好的解决找机房困难的弊端。

    (4)尽管单个小型水源热泵机组的制冷效率低于大型冷水机组,但综合考虑空调系统其它辅助设备的用电量后,水环热泵空调系统无论从空调电力安装容量还是运行费用上均优于常规中央空调系统。

    (5)目前社会上对高层商用住宅的大量需求,使得传统二管制中央空调系统在设计中对内外区冷热的不同需求在处理上不好解决。而水环热泵空调系统对这种类型的建筑具有优势。

    水环热泵空调系统在我国北方寒冷地区,由于受气候影响,冬季制热时,如果没有足够稳定废热或者余热可供利用的情况下,最好配以锅炉等辅助加热设施,从而保证空调使用效果。由于我国北方地区灰尘比较多,水环热泵空调系统设计时,若为开式系统,需要做好水质处理,以保证空调系统的使用寿命。

    综上所述,水环热泵系统具有节能和环保等优良性能,是一种越来越被业主、设计者及用户看好的空调系统。在国外已有成熟的经验可供参考借鉴,可以预见水环热泵系统在我国有极为广阔的发展前景,让我们暖通空调工作者一起加强研究开发工作,充分发挥其优点,更多的应用到我们的实际工程中,为我们社会带来经济效益、节能效益和环境效益。

参考文献:

1.马最良  水环热泵空调系统在我国应注意的问题  空调制冷论文  2004.08

2.李向东  水环热泵空调系统的设计与安装

3.王金柱 水环热泵空调系统运行费用分析 制冷与空调 2004.01

4.李欣   水环热泵空调系统设计   制冷空调   2004.06

(本文来源:陕西省土木建筑学会  文径网络:文径 尹维维 编辑  刘真 审核)

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