浅析水环热泵空调系统在珠江新岸公寓工程中的应用.pdfVIP

浅谈水环热泵空调系统在珠江新岸公寓工程中的应用 吴嘉杰 广州珠江外资建筑设计院有限公司） 摘要：水环热泵空调系统近年来被广泛采用，它与传统中央空调系统相比 有着其固有优点，本文通过该系统应用于珠江新岸公寓裙楼部分的工程实 例，分析总结出水环热泵空调系统相对于其它空调系统的优点与不足。 关键词：水环热泵；节能；分户计费。 1 1 11 水环热泵空调系统原理简介 水环热泵空调系统是由数量众多、型号各异的水源热泵空调机组，通过双管 闭合水环路将其有效地连接起来的热泵空调系统，其主要由热泵机组、循环水泵、 冷却塔、换热器、膨胀水箱等组成。水源热泵机组将循环水作为冷、热源，通过 四通换向阀改变制冷剂的流动方向来实现制冷工况与制热工况的转换。在制冷工 况时，利用制冷剂蒸发将空调房间中的热量取出，传入封闭环路的循环水中；制 热工况时，利用制冷剂蒸发吸收封闭环路中循环水的热量，而在冷凝器中放热到 空调房间以实现供暖。 2 2 22 水环热泵空调系统在实际工程中的设计应用 2.1 工程设计概况 珠江新岸公寓地下两层均为车库，裙楼部分为商业性质，塔楼部分为公寓。 现只对裙楼采用中央空调系统设计。裙楼首层主要为商业大堂，二层至四层包含 餐饮酒家、办公室、茶艺馆、高级会所等多种功能，分别由不同的商业体租用。 裙楼每层建筑面积约为2800 平方米，空调面积约为8000平方米。考虑地下室 对车位数量有限制要求，无法设置制冷主机房，因此采用水环热泵空调系统。冷 却塔和板式换热器设置于屋面，室内各水源热泵机组冷却循环水为双管闭式循环 系统，通过板式换热器与冷却塔侧进行热量交换，以保证水环热泵循环水的水质 要求，防止热泵内热交换器细铜管受腐蚀和结垢。 2.2 设计参数和主要空调设备选用 夏季空调设计参数如下： 夏季空调室外计算干球温度：33.5℃； 夏季空调室外计算湿球温度：27.7℃； 25 28 空调室内设计干球温度： ～ ℃； 空调系统设计总冷负荷为2600KW ，选用三台开式低噪逆流式冷却塔，单 3 台处理水量为200 m /h，冷却塔配备四台一级冷却水循环水泵，单台循环水量 175CMH，扬程为180kPa，三用一备。同时设置二级冷却水循环水泵四台，单 台循环水量175CMH，扬程为290kPa，三用一备。冷却水一次循环水的供回水 温度为32°C/37°C，二次循环水供回水温度为33°C /38°C，通过两台板式 换热器对一、二级循环冷却水进行换热，单台设计换热量为1600kw。配备两套 水处理装置分别对两级循环水进行水处理，以满足设备对冷却水质的要求。室内 采用各类分散式水源热泵机组，外机置于走廊，卫生间等公共空间，内机置于各 房间内，有效减少外机噪音对房间的影响。系统原理图如下： 1 图 本工程水环热泵空调系统原理图 3 3 33 结合本工程分析水环热泵空调系统的优势 3.1 初投资分析 本工程中，水环热泵系统对比采用螺杆水冷冷水机组加末端的空调系统，节 省了制冷机房的设置，不仅减少了土建投资，还增加了该建筑的商业利用价值。 设备费用方面，水环热泵系统主要的末端热泵机组、冷却塔、循环水泵、冷却水 管路的总费用，与水冷冷水机组、末端风机盘管、冷冻水管路的总费用相当，水 环热泵系统的造价主要增加在板式换热器的价钱上，但在管路保温的费用方面则 减少了。 3.2 运行能耗分析 本工程的裙楼划分不同区域分别租给不同的商业体，其各个商业体对空调的 使用时间，使用情况均不相同。如餐饮酒家的空调负荷集中在中午11 点到2 点 6 9 和晚上 点到 点，办公室空调负荷主要集中在白天，会所、茶艺馆空调负荷 则集中在晚上9 点过后。采用传统水冷中央空调系统，冷源的能耗占中央空调系 统能源消耗的绝大部分，其只能依靠合理配置机组来尽量满足不同使用负荷条件 下的节能需求，而当空调使用负荷波动范围较大或者与设计估算条件不符合时， 节能效果不佳。而水环热泵系统则将每台小热泵机组分散在各个房间，可完全灵 活地控制用电要求，在部分负荷状态运行时对比水冷冷水机组系统更能满足负荷 的变化特性，更具节能效果。 3.3