新型水環熱泵係統的應用

所謂的水環熱泵空調係統是指小型的水/空氣熱泵機組的一種應用方式。即用水環路將小型的水/空氣熱泵機組並聯在一起，構成一個以回收建築物內部餘熱為主要特點的熱泵供暖、供冷的空調係統。20世紀80年代初，我國一些外商投資的建築中采用了水環熱泵空調係統，由於這些工程顯出：水環熱泵空調係統回收建築物內餘熱的特有功能；不像傳統采暖係統那樣會對環境產生嚴重的當局染；省掉或減少常規空調係統的冷熱源設備和機房，便於分戶計量和計費，便於安裝、管理等優點。但是，由於一些工程盲目安裝使用，導致出現了一些運行管理上的諸多問題，再加上國家對環保的考慮，對地下水的使用做了限製，使多數人對水環熱泵係統產生了一些誤解，認為這是一個不好的空調係統。那麼，現在這種狀況下水環熱泵係統就真的無用武之地了嗎？　　1 新型水環熱泵係統介紹　　新型水環熱泵的出現使我們對水環熱泵係統有了一個新的認識。這裡所謂的“新型”是指這種水環熱泵空調係統區彆於以往的水環熱泵係統，主要區彆為：1.係統裡麵不用天然水源做冷熱源，取而代之的是冷卻塔和熱水鍋爐；2.熱泵機組由原來的“一體式”變為“分體”式，即壓縮機與盤管分離的形式，即解決了噪音，又使安裝使用更加靈活；3.由於采用了高效的壓縮機，熱泵機組的能效比大大提高，平均在4.2以上，已經接近中央空調；4.熱泵機組的冷凝盤管由原來的板式改為雙層管式，解決了長時間使用堵塞的問題。　　新型水環熱泵摒棄了以往水源熱泵的噪音大、使用受限製的弊端，而發揚了水源熱泵便於分戶計量和計費，便於安裝、管理等優點，使此種空調係統又煥發了新的生機和活力。　　2 水環熱泵在本工程的應用　　本工程使用功能為辦公綜合樓，內設辦公室、餐廳、展覽廳、銀行等，由南樓和北樓組成，南樓為六層，北樓為九層，兩棟樓由通廊連接。本工程建築麵積約30700m2，空調麵積約24050m2。由於甲方也是使用方，因此甲方根據使用要求對空調係統設計提出以下要求：1.北樓3－9層可能將來出租或出售，空調係統要求與其它部分分開；2.空調係統運行和計費要方便，保證各單位的獨立使用。　　根據甲方要求我設計了兩個方案供甲方選擇，1.商用風冷分體機；2.水環熱泵係統。*後由於方案1對建築外立麵影響較大，而且製冷效率較低，所以*後選擇了水環熱泵係統。本工程設置兩個空調係統，1.南樓及北樓一、二層為一個係統，空調麵積約為10120m2，設計選擇三台方形橫流冷卻塔，設於北樓屋麵，相應采用四台冷卻水泵（三用一備）；2.北樓三層至九層為一個係統，空調麵積為13930m2，設計選擇四台方形橫流冷卻塔，設於北樓屋麵，相應采用五台冷卻水泵(四用一備）。根據使用功能，末端分彆設計為全空氣低速空調係統（水冷櫃機）及風機盤管或卡式雙出風型（水冷分離式熱泵機組）加新風係統（帶獨立冷源的吊掛式新風機）；還有一小部分24小時使用的地方設計選用風冷分體空調機。　　本方案可以說完全滿足了甲方的使用要求，計費方麵隻有冷卻塔和冷卻水泵屬於公共分攤的部分，而這部分用電在空調用電裡麵是很小的一部分，其它大部分用電都在末端用戶，空調計費全部納入用戶使用的電費裡麵，所以充分實現了用多少收多少。當過渡季或有人晚間加夜班時，末端機組開機比較少，這時冷卻塔可以隻開一台，節約運行費用。北樓出租部分可按租戶需要改變末端形式，或預留冷卻水接口，而設備由租戶自行安裝，這還可以降低甲方的初投資，避免出租率低時的經濟損失。　　3 水環熱泵在其它類型建築中的應用分析　　由於目前很多中央空調係統都逐漸出現了計費的糾紛問題，空調計費成了物業管理的一大難題，解決已有中央空調係統和新設計中央空調係統的計費問題是設計人員目前應考慮的一個首要問題。從本工程我發現水環熱泵空調係統對於目前這種出租用辦公係統是十分的適用，它不僅解決了計費和運行管理的問題，而且又不用設獨立的空調計費係統和中央空調機房，減少了中央空調係統的造價。那麼這種空調係統是否適用於其它類型的空調係統呢？結論是肯定的，比如賓館型建築，即使不存在中央空調計費的問題，但當房間空置率較高時，可以關閉房間的空調機，而隻開使用的部分，從而可以大大節約空調電費。　　4 結論　　對於一棟多個單位使用的建築物來說，水環熱泵是一種很好的空調解決方案，它不僅計費簡單方便，而且運行管理靈活，在冬季需采暖地區還可以利用天然熱源，如地熱、工廠餘熱來供熱。這種空調係統既減少了甲方的初投資，又減少了使用者的空調使用費用，從而減少了空調的能耗，對解決日趨緊張的夏季空調用電很有幫助。