7.6 水环热泵空调系统
一、 定义:用水环路将小型的水-空气热泵机组并联在一起,构成的以回收建筑物内余热为主要特点的热泵供暖,供冷空调系统。
二、室内水源热泵机组
(一)组成:制冷压缩机,制冷剂/空气热交换器、节流机构、过滤器、风机
(二)分类:卧式、立式、明、暗
三、水循环环路
(一)同程系统:初投资略有增加,但易于保持环路的水力稳定性。
(二)闭式:对管路设备的腐蚀较小,泵扬程较小
(三)部件:1、定压装置:膨胀水箱、定压罐、补水泵
2、系统的排气与放气:坡向、自动排气阀
3、系统补水4、循环水泵及附件
(四)运行工况:
1、工作范围:即保证制冷效率,又保证供热效率。
冷却:不大于32-33℃
供小温度
供热:不小于15-16℃
2、夏季工况:供水温度TX≥30℃,夏季供冷运行。
3、30℃>TX≥20℃,过渡季节,两种工况均不运行。
4、TX<20℃,冬季供热运行。辅助热源投入工作。
四、辅助设备
(一)排热设备:1、闭式冷却塔2、开式冷却塔3、直接利用水
(二)加热设备:
1、利用水加热设备将外部热量,加入水中:锅炉、加热器
2、利用空气加热器的将外部热量直接加入室内循环空气中:
当环路TX 不小于15℃时,热泵工况运行;
TX<15℃时,停止热泵工况运行,空气加热器运行;
TX 升止21℃,空气加热器停止运行,恢复热泵工况运行
1) 初投资底;2)电加热器易于计量;3)节约建筑面积4)提高系统运行的可靠性
(三)蓄热容器:实现内区制冷机组向环路释放冷凝热与周边区制热机组从环路中吸取的热量在一天内或更长时间的平衡。
五、特点
1、节能
1)热量的转移
2)热泵供热能效比高
3)运行节能:考虑同时使用性
2、满足多工况运行
3、施工方便,节省空间
(一)减少管道数目(相当于四管制)
(二)不用保温
(三)节省面积
4、运行可管——便于管理
5、合理投资
1)减少辅助热源
2) 分步投资
六、水环路空调系统的控制
(一)机组的控制与保护
1、供暖与制冷工况转换:室温稳定
2、运行状态,机组状态,停机后保护启动、报警
(二)冷却塔的控制
1、水温升高至29℃供水温度时,冷却塔风阀开启,进行自然对流排热;
2、水温升高至30℃时,淋水开始,利用冷却塔喷淋,水蒸发冷却;
3、水温升高至31℃时,风机低速运行,强迫对流与和蒸发冷却;
4、水温升高至32℃时,风机高速运行,加强排热;
5、水温升高至40℃时,高温指示灯亮,发出高温警报;
6、水温升高至46℃时,“高温停机”指示灯亮,停机
开式:1、控制冷却塔的运行台数
2、在冷却水供回水管上设电动旁动阀,通过控制旁通阀开度达到控制循环水供水温度的目的。
(三)水加热设备的控制
1、环路水温降至15℃,水加热设备运行;
2、环路水温升至20℃,水加热设备停止运行;
3、环路水降至7℃,发出低温警报
4、环路水温降至4℃,低温停机
(四)蓄热器控制要求
通过三道阀调节环路水和高热器中水的混合比,使环路水温保持在设定温度点。
(五)循环水泵控制
1、主循环泵连续运行,流量不足时备用泵投入运行;
2、循环水泵与系统中所有水源热泵机组联锁;
3、使主循环泵与备用泵交替运行,延长泵的使用寿命。
(六)系统的控制要求
1、环路水温控制要求:15~33℃
2、水流保护控制:设置水流开关和循环泵进出口设置压启开关
七、混合方式系统:
(一)带冷水机组的水环热泵混合系统
内区——大型冷水机组 外区——水源热泵
(二)带单元柜式空调机组的水环热泵混合系统
内区一单元拒式空调机组 周边--水源热泵空调机组
水环热泵将建筑物内的余热转移到需要热量的外区

