简析水环热泵空调机组的典型应用

水环热泵空调机组是一种高效节能、冷量两用的中央空调产品。其基本工作原理是：在水/空气热泵机组制热时，以水循环环路中的水为加热源；机组制冷时，则以水为排热源。当水环热泵空调系统制热运行的吸热量小于制热运行的放热量时，循环环路中的水温度升高，到一定程度时利用冷却塔放出热量；反之循环环路中的水温度降低，到一定程度时通过辅助加热设备吸收热量。只有当水/空气热泵机组制热运行的吸热量和制冷运行的放热量基本相等时，循环环路中的水才能维持在一定温度范围内，此时系统高效运行。 制冷模式下流程：全封闭压缩机→四通换向阀→制冷剂-水套管式换热器→毛细管→制冷热交换器→四通换向阀→全封闭压缩机。 制热模式下流程：全封闭压缩机→四通换向阀→供热热交换器→毛细管→制冷剂-水套管式换热器→四通换向阀→全封闭压缩机。 水环热泵空调系统可广泛应用于公寓、超市、宾馆、办公楼、商业大厦、厂房等民用、商用场所。 随着我国国民经济的高速发展，大力推广包括水环热泵空调系统在内的各种空调节能技术具有积极和深远的意义。20世纪80年代开始，我国一些外商投资的建筑中相继采用了水环热泵空调系统。由于这些工程具有下列特点：回收建筑物内余热的特有功能；不像传统采暖系统会对环境产生严重的污染；省掉或减少常规空调系统的冷热源设备和机房，便于分户计量和计费，便于安装、管理等优点。因此，采用水环热泵空调系统技术是解决暖通空调系统能源与环境问题的有效措施之一。进入21世纪后，水环热泵空调系统在我国得到广泛的发展。不仅在上海、北京、天津、广州、深圳等大城市中一些工程采用它，而且如佛山、绍兴、惠州、泉州等中、小城市也开始采用水环热泵空调系统。 下面介绍一个水环热泵空调系统的典型应用。该项目位于广州市珠江新城D1-1地块，本建筑为一栋商用写字楼，地下部分为三层，地上部分为二个塔楼，每个塔楼均为二十五层，总建筑面积约为135306平方米，建筑高度为99.7米，为一类高层建筑。地下部分作为车库及设备用房，地上部分为商业及办公。 每栋塔楼各设置一套独立的水系统，两套系统完全相同，图示为A塔水系统图。系统包括冷却水塔、冷却水泵、24小时冷却水泵、热水锅炉、热水循环泵。总冷却水循环水量为2400m3/h，24小时冷却水量为70m3/h，锅炉供热量为920KW。系统冷却塔设置于天面层，冷却水泵及24小时冷却水泵设置于地下一层水泵房，锅炉及热水泵设置于地下一层锅炉房。系统立管采取同程式，水平管使用异程，且每条回水管上安装动态平衡法。为了节能，冷却水泵及冷却塔都采取变频控制。 夏季运行时，空调机组为制冷工况，热量由室内通过水环路、冷却塔排到室外，水环路的温度保持在32℃-34℃。冬季运行时，大部分空调机组为供热，机组从水环路中吸收热量，制冷机组及24小时制冷机组通过水环释放热量，当水环热量不够时，启动热水锅炉，以维持水环水路温度在10℃-35℃之间。过度季节，当机组有40%的供冷和60%的供热时，水环系统接近平衡，水温保持在13℃-32℃之间，此时系统既不需要外加热量，也无需排放热量，系统最为节能。 空调系统采取集中控制，电脑监控。 1.本空调系统利用计算机系统及开放式监控网络提供计算机网络管理，中文窗口及图控软件之功能进而提供人性化之管理。 2.现场监控设备：水冷分离式风机盘管，水冷整体式新风机组系统等水源热泵空调设备以及空调水泵，冷却塔等空调设备全部集中到中央监控电脑管理监控。 3.水环热泵的控制： (1)水冷分离式风机盘管自带线控器或遥控器，并与电动联控式二通阀联动，控制室内温度。电梯间采用遥控器，普通房间采用线控器。 (2)当联控式电动二通阀开启时，冷却水流动，水流开关触点闭合，压缩机开启，水源热泵正常运行。当联控式电动二通阀关闭时，无冷却水流动，水流开关触点无法闭合，热泵压缩机不能开启使用，但风机仍可以开启，保证房间的通风换气。 (3)要求在每层设一至几个主控器，每台水源热泵末端设一个副控器控制联控电动二通阀，主控器控制联控电动二通阀要优先于水源热泵的线控器，主控器只控制联控电动二通阀开关，不对其他参数进行控制。 (4)各区域主控制器接至管理室中央监控；除规定开启空调时间外，主控制器控制电动二通阀处于关闭状态，当有业主向物业公司申请加班时，物业才打开业主所在区域水源热泵的电动二通阀，并根据申请的加班时间加收管理费。 4.空调水泵，冷却塔等空调设备的监控 (1)中央监控电脑管理监控空调水泵，冷却塔等空调设备的开启，状态等参数，并根据连锁控制顺序控制设备的启停顺序。 (2)根据事先排定的工作节假日作息时间表，定时启停机组，自动统计水泵，冷却塔等空调设备累计工作时间，调整并保证所有同种设备的运行时间相同，并提示定时维修。 (3)根据空调负荷的情况自动调节启闭设备的台数；当有设备故障时，自动切换启动备用设备。

结束语： 水环热泵空调系统作为一种具有节能和环保意义的空调系统，通过集中控制管理，能极大程度的提高系统运行的稳定性、可靠性和节能性，随着系统的广泛应用及不断普及，该技术越来越成熟，在我国将有更加广阔的应用前景。