空气源水源水环热泵系统.ppt

3.3 系统型式及工作原理 1．系统型式 （1）室内水源热泵； （2）水循环闭式环路（管路、循环泵等）； （3）辅助设备（冷却塔、加热设备、蓄热装置等）； （4）新风与排风系统。 2．工作原理 水环热泵可以实现建筑物内余热的空间转移。制冷工况时使用冷却装置；制热工况时使用加热设备；系统在不同的季节下按不同的工况运行。 水环热泵空调系统的运行工况 a）是夏季运行工况，此时所有房间均需要制冷，放出的热量由冷却塔放出，使水环路的水温保持32℃以下。 b）是冬季运行工况，此时所有房间均需要供热，需要从水中吸收热量，这些热量须由加热装置供给。 c）是春秋季运行工况，此时一部分房间均需要制冷，一部分房间需要供热。这时如果水温保持在13℃—32℃之间，则无须开动加热设备或冷却设备。 d）是建筑物内区常年需要制冷，而周边区冬季需要供热时，可利用内区的热量加热循环水，不足部分再开动加热设备补充。 3.4 系统的特点 （1）调节方便。 （2）水系统是双管系统，与四管系统效果相同。 （3）建筑物热回收效果好。 （4）系统布置简单，施工及运行管理方便。 （5）系统运行费用低。 例如，日本曾作过统计，如果 1. 水环热泵空调系统的运行费用为100%,则 a.两管制风机盘管系统为110%； b.四管制风机盘管系统为130%； c.双风道空调系统为140%； d.单风道空调系统为120%。 2.从耗电情况看：美国供电公司对康涅狄格州不同空调系统的调查情况 a.中央全空气系统 363.83 kWh/m2 b.双风道空调系统 795.48 kWh/m2 c.变风量空调系统 400.43—461.79 kWh/m2 d.屋顶 空气/空气热泵系统 488.70 kWh/m2 e.水环热泵空调系统 278.78 —313.24 kWh/m2 3.5 水环热泵空调系统设计要点 1．水/空气热泵机组容量的确定 先计算建筑物冷、热负荷，选择中应注意： (1)室内水/空气热泵机组制冷量（或制热量）的大小是机组进风参数、风量、水环路进水温度、机组水量等参数的函数。设计时按实际运行工况来确定机组的容量。 (2)通常，将从室内水/空气热泵机组总制冷量中减去风机电动机的输入功率后的值称为机组的计算净制冷量。才是真正能消除室内余热的部分。 (3)选择机组时，对周边区的房间来说，机组应同时能满足冬、夏季设计工况下的要求。对内区房间来说，机组仅按夏季设计工况选取。 2．机组风道的设计 室内水/空气热泵机组均为余压型机组，设计水/空气热泵机组风管时，应注意： （1）设计中要根据机组提供的机外余压值的大小来设计机组风管尺寸，否则将会影响机组的送风量。 （2）一般来说，机组的机外余压不大，因此，风管中风速不宜过大，一般为2-3m/s。 3．加热设备 (1)如果内区向环路释放的热量少于周边区从水环路吸取的热量时，环路中水温会下降，降至13℃时，必须投入加热设备。 (2)目前，加热方式主要有两种： a是加热设备将热量加入循环管路的水中； b是加热设备将热量直接加入室内循环空气中。 4．蓄热水箱 (1)在水环热泵空调系统中常设置低温（或高温）蓄热水箱，以改善系统的运行特性。 (2)水环热泵空调系统通过水环路实现了热量的空间转移，然而，内区需要转移的热量与周边区所需要的供热量之间很难平衡。 (3)水环路可设置一个低温蓄水箱，实现热量在时间上的转移，从而降低了冷却塔和水加热器的年耗能量。 (4)冷却塔和水加热器的容量不能减少，因为恶劣天气时，机组按最大负荷运行。 (5)高温蓄热水箱设置的功能是：利用夜间低谷期电加热水，以供白天用电高峰期使用，蓄热水箱内的水一般加热到82℃，甚至更高。 5.冷却装置 冷却装置有两种： 1.封闭式冷却塔，冷却塔中通过喷淋降温的水与水源热泵空调系统中的换热器进行热交换，使循环水降温。 2.开式冷却塔，目前用得比较多，且对中大型工程比较合适。 6.水环热泵空调系统的适用范围 1．水源热泵空调系统适用于冬季不太冷又需供暖的地区。 2．最适合于冬季内区热负荷较大的商场与办公楼。 3.全年绝大部分时间按制冷工况运行的场合，使用水环热泵与使用风机盘管系统相比，是不节能，不环保的。 4.在建筑物有余热的条件下，水环热泵空调系统按供热工况运行时，才具有节能和环保意义。因此，在建筑物内区有余热，外区需要用热，时间越长，其节能效果越好。 5．北方地区在建筑物内区面积大，内区负荷大的场合使用水环热泵空调系统是十分有利的。 6.从建筑物功