水环方案2剖析28221.pdf
空调系统设计方案 一、项目简介 本方案对五至十五层空调系统进行设计。二、系统设计 本项目的空调系统采用封闭式水环路热泵形式（WLHP）。1 系统组成 水环热泵系统是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有水环热泵机组而构成的封闭环路的中央空调系统。它是由下列部分所组成：模块式水环热泵机组、排热设备(冷却塔)、辅助热源、循环水泵、水管环路、水系统控制箱和室内温控器等。2.运行模式 水环路热泵机组分散于各个房间，通过水环路连接起来。制冷时水环路热泵机组向水环路中释放热量，水温升高，当水温超过 32时冷却系统启动；制热时水环路热泵机组从水环路中吸取热量，水温降低，当水温低于 13时辅助加热系统启动。3.平面布置 选用特灵分体式水环热泵机组，根据房间负荷选择不同型号的水环热泵机组。机组的主机可吊于走道或卫生间吊顶内。每台水环热泵机组都配有温控装置，独立控制，使用灵活方便，节约费用。4.热源方式 蒸汽+板式热交换器。三、设备选型 1水环热泵清单（标准层）型号 制冷量 KW 耗电量 KW 数量 总耗电量 总制冷量 GESA012 3.75 0.94 23 21.62 86.25 GESA018 5.8 1.46 3 4.38 17.4 GEHB015 5.2 1.35 14 18.9 72.8 GESA024 7.2 2 10 20 72 GEHB024 7.2 1.6 2 3.2 14.4 GESA036 10.8 2.82 28 78.96 302.4 GEHB060 18 4.25 4 17 72 总计 164.06 637.25 2.辅助设备选型 设备名称 技术参数 数量 备注 开式冷却塔 水量 390m3/h，进出水温 37/32,湿球温度28.2 3 辅助热源 2.4T/h 1 定压补水 21m3/h 1 板式热交换器 一次侧 355m3/h,二次侧 390m3/h 3 一次侧泵 水量 355m3/h，扬程 28m 4 三用一备 二次侧泵 水量 390m3/h，扬程 28m 4 三用一备 3 初投资预算 水环热泵与风冷热泵的比较 一、原理与结构 1.水环热泵 水环热泵中央空调系统是一种以电为动力，以水为冷、热源载体的高效节能空调系统。通过压缩机制冷系统的正循环（制冷循环）和反循环（制热循环），实现空调的制冷制热。2.风冷热泵 风冷热泵中央空调是一种以电为动力，以空气为冷、热源载体的中央空调系统。通过压缩机的正循环（制冷循环）和反循环（制热循环），实现空调的制冷制热。二、技术特点比较 水环热泵 是一个封闭式环路水源热泵系统，采用一个双管封闭的水系统并联连接建筑中各区域的水源热泵机组，通过封闭环路中水温保持在 13-32之间的水的循环保证机组的运行，为保证系统水温维持在 13-32之间常常需要辅助热源和散热设备，当系统水温低于 13时，借助于加热装置加热，当循环水温高于 32时，采用冷却塔进行冷却。如果建筑核心区全年需要空调（即向环路水系统中排放热量），而周边区在过渡季及冬季时需要采暖（即从环路水系统中吸收热量），此时水环路中的水温能够自行保持在 13-32之间，因而就不需要开启冷却塔与辅助热源，在这种情况下，封闭式闭合环路水源热泵系统是一种运行合理，十分高效的系统。与传统的空调系统不同的是，封闭式环路水源热泵系统中的冷却塔与辅助锅炉是不需要同时运行的，因而，它要比传统的空调系统更高效。所以具有以下优点：1.水环热泵中央空调系统节省能源 25以上，能耗小，运行费 用低；2.每台水环热泵单独控制，随时开启或关闭，一年四季任何时间都可以随时提供空调或采暖，满足住户设定的室内温度，达到五星级要求；3.系统可靠性高，不易发生故障；4.可以分期投资，减少第一次投资额；5.设计简单灵活，安装快速，维修保养方便；6.系统为封闭系统，不会与外界发生双向污染；7.用水作系统的热交换媒质，安全可靠；8.不需安装机组在外墙，不需要破坏建筑外立面，不会将热气 污周围邻居，也不会有噪音，高档节能；9.不需要大的主机房，节省建筑面积，多出的机房面积可以再租赁或出售。10.因为不依赖大型中央主机，整幢建筑物的空调采暖不会因大型主机故障而失效。如果个别热泵机组发生故障时，只需不到半个小时便轻易更换，而不影响其他用户。11.水环热泵这种新型的中央空调系统是符合卫生部、建设部关于防治“非典”等传染时期空调运行管理措施和标准的环保型空调。12.水环热泵系统可以避免房间空气交叉流通而引起疾病传播。风冷热泵 风冷热泵是以空气为载体，取自空气的热量、冷量，达到制冷制热。它与水环热泵比较有以下几点缺点：1.体积大，占用空间大。性能系数低，耗电量大，运行费用高。2.风冷热泵是由空气作载体，空气换热系数比水低得多，因此风冷热泵的能效比低，一般在 2.53.0。3.制冷（热）量衰减快，衰减大。4.室外机放置在室外，长期风吹雨淋，暴晒、暴冻，不仅影响美观，而且使机组寿命大大缩短。5.风冷热泵的制冷（热）量受天气的影响变化。夏季，当室外温度高于 35 度时，其制冷量将大大减少。冬季，室温低于 7 度时，制热量也大幅降低。要使冬季供热效果好，就必须加辅助电加热器，提高其出水温度，当然耗电量也急剧上升。6.风冷热泵是传统的集中式中央空调系统，通过系统末端的是高温水，因此易产生水垢，所以必须定期清洗。三、与 VRV 系统比较 序号 水源热泵中央空调系统 VRV 空调系统 1 真正可以回收废热节能的中央空调系统。功率系数可达 4.9。不是真正的中央空调，是“改型”的分体家用空调。功率系数低。变频控制容易产生 EMC 电子干扰。2 因为机组在室内，受外界环境影响小，而且是完全密闭的循环系统，即使在酷暑或严冬都可以满足制冷或制热要求。机组在室外受外界影响大。因为 VRV 系统室外主机为风冷热泵，所以其空调效果受外界环境影响大。而且风冷热泵的出力与外界环境成反比，在冬季，其制热能力会随着外界温度降低而大幅下降；在夏季其制冷能力也随着外界温度升高而降低。实际使用时效能比与样本比较要低很多。3 因为没有室外机组，所以使用该系统的建筑物不会破相，符合对建筑物空调机的安装法规制度。不可避免要将主机放置在室外，或悬挂或落地，会影响建筑物的美观程度。受到法规制度限制。4 该系统运行稳定、安全。机组全部由工厂生产检测完毕才送到现场 因为末端与主机之间有长达 50 米的氟里昂管道相连，所以在运行过程中，容易因安装或震动产生制冷剂的泄露，特别分叉头很容易出问题。现场大量焊接工作，给品质控制带来很多难题。5 该系统维护保养方便，个别机组有问题，不会影响整个系统的运行，保养费用非常低。系统维修复杂，因为末端与主机间由制冷剂管道相连，所以当机组出现故障时，必需中断整个系统的工作。机组维修费用非常贵，同时因整个系统都是用氟里昂，因泄露而需要不断补充冷媒，光冷媒补充费用一项就非常昂贵。系统控制部分非常复杂，易出故障，维修费很高。6 该系统运行稳定使用寿命长。在维护正常的情况下“特灵”的水源热泵机组可以使用 20 年以上。主机在室外，长期风吹雨打，暴晒暴冻，使系统寿命较短，通常在 10 年以内，而且还要在保证制冷剂不泄露的情况下。7 已在美洲、澳洲、欧洲运 行了 40 多年，系统非常成熟，在国内也已有 10 多年的使用经验。该系统推出至今只有几年时间，尚有两大技术难关等待攻克。尤其在人口密集的公共场所，系统的安全运行是最重要的。VRV 系统中的氟里昂容易泄露并使人感觉不适或受到伤害，如果有人群受到这种伤害，则对于学校的负面影响将是不可估量的。水源热泵系统能将室内设备，例如计算机散发的废热回收利用，转移给需要的地方，节能一般达 30%。2008 年北京奥运会是环保奥运，所以国家已决定在奥运公园将 40 万平方米场馆使用水环热泵系统，体现环保节能的主题。水源热泵系统原理 一、机组组成 水源热泵空调机组是一种水冷式的供冷/供热机组。机组由封闭式压缩机、同轴套管式水/制冷剂热交换器、热力膨胀阀（或毛细膨胀管）、四通换向阀、空气侧盘管、风机、空气过虑器、安全控制等所组成。机组本身带有一套可逆的制冷/制热装置，是一种可直接用于供冷/供热的热泵空调机组。公司有整体及分体系列产品。二、水源热泵系统原理 水源热泵(WSHP)空调系统就是在空调房间设置水源热泵空调器,各空调器连接供、回水管并组成一个封闭的循环水系统,在系统内设有冷却塔和辅助加热设备。1.系统组成 水环热泵系统是一种由双管路水系统连接起建筑物中的所有水环/地源热泵机组而构成的封闭环路的中央空调系统。它是由下列部分所组成：模块式水环热泵机组、排热设备(冷却塔)、辅助热源、循环水泵、水管环路、水系统控制箱和室内温控器等。2.运行模式 各水环热泵机组由同一水系统连接。夏季，系统水温超过 35，冷却水塔启动，使系统水温保持低于 35。冬季，系统水温降至低于 10时，辅助加热器就可启动补足。在春秋两季（过渡季节）时，当系统水温在 1035之间时，系统内部可达到自身平衡，非常节能，当某一区域暂不使用时，可停止该区域机组，方便灵活。3.水源热泵系统具有以下优点：节省能源 水源热泵机组具有比风冷热泵机组高的效率，比常规风冷热泵空调器节能约20%30%。水源热泵可与用户的单独电表连接而由用户自己负担空调的电费，减低业主用电负荷，特别适合于出租办公楼及出租公寓。当整幢建筑中只有部分房间使用时，只需开启个别分区的热泵机组及循环水系统。另外可以同时供冷和供热，实现系统内部能量平衡，减少了冷却塔和加热设备的运行时间，达到节能目的，当循环水系统温度保持在1335 之间，无需开启加热或冷却设备。无需集中机房，投资较低 水源热泵系统化整为零，投资于传统的中央空调大致相当。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。所需的风管少，降低楼层高度。无保温的水管系统减少了材料费。应用灵活 适用于各种新建或改建的建筑。新建大楼可先安装水源热泵的主管及支管，热泵机组则可在装修时按用户实际需要来配置。对于改建工程，采用水源热泵系统则更为方便，它可以省去用户新建制冷机房的麻烦。满足用户各种需求 一年四季任何时间都可以随时提供空调，可以随意设定室内温度；特别需要阁下关注的是：水环热泵功能相当于造价昂贵的四管系统，即同一建筑内可按照不同要求，可在部分区域供冷，同时可在部分区域供热，同时实现不同冷暖功能，而二管制系统则很难实现。运行维修简便 系统设备简单，安装方便，启动调整容易，分区设计灵活，故障非常少。即使一台热泵出故障也不会影响其它用户。类似项目说明 国内部分地源热泵项目清单：1.项目名称 设备类型 台数 2.广州捷泰广场 WPHD 型 650 3.广州东峻广场 WPHD 型 2930 4.深圳赛格宝华 WCHD 型 600 5.深圳文锦广场 WCHD 型 1336 6.北京嘉禾丽苑 WPHD 型 501 7.上海文化家园 WPWD 型 12 8.上海皇朝别墅 GEHA 型 20 9.成都时代广场 GEHB 型 1058 10.国际轻纺城 GESA 型 4591
