【水(shui)環(huan)熱泵空(kong)(kong)調系(xi)(xi)統】水(shui)環(huan)熱泵空(kong)(kong)調系(xi)(xi)統原理 水(shui)環(huan)熱泵空(kong)(kong)調系(xi)(xi)統的優缺點

水環熱泵空調系統

水環(huan)熱(re)泵空(kong)調(diao)系統是(shi)指(zhi)小(xiao)型的水/空(kong)氣熱(re)泵機組(zu)的一種應用(yong)方式，典型的水環(huan)熱(re)泵空(kong)調(diao)系統由(you)三部分組(zu)成：室(shi)內的小(xiao)型水/空(kong)氣熱(re)泵機組(zu)；水循環(huan)環(huan)路；輔(fu)助設備。

水環熱(re)(re)泵系(xi)統的(de)(de)出現(xian)、存在(zai)、發展，其(qi)生命力(li)在(zai)于具有熱(re)(re)回收功能，其(qi)最(zui)主要、最(zui)本質(zhi)的(de)(de)優點是可以利用制冷(leng)空調房(fang)間排(pai)放的(de)(de)冷(leng)凝(ning)熱(re)(re)來(lai)加(jia)熱(re)(re)供(gong)熱(re)(re)空調房(fang)間，從(cong)而提高了建筑物內部的(de)(de)能源利用系(xi)數。

概述

水環熱(re)(re)(re)泵(beng)空(kong)調(diao)系(xi)(xi)統(tong)是(shi)指小型的(de)水/空(kong)氣熱(re)(re)(re)泵(beng)機組(zu)(zu)(zu)的(de)一(yi)種應用方式，即用水環路將小型的(de)水/熱(re)(re)(re)泵(beng)機組(zu)(zu)(zu)并聯在(zai)一(yi)起，形成(cheng)一(yi)個封閉(bi)環路，構成(cheng)一(yi)套回收(shou)建筑物內(nei)部余熱(re)(re)(re)作為其低位熱(re)(re)(re)源的(de)熱(re)(re)(re)泵(beng)供(gong)暖、供(gong)冷的(de)空(kong)調(diao)系(xi)(xi)統(tong)。典(dian)型的(de)水環熱(re)(re)(re)泵(beng)空(kong)調(diao)系(xi)(xi)統(tong)由三(san)部分組(zu)(zu)(zu)成(cheng)：

（1）室(shi)內的小型水/空氣熱泵機(ji)組；

（2）水循環環路；

（3）輔(fu)助設備（如冷卻(que)塔、加熱(re)設備、蓄熱(re)裝(zhuang)置等(deng)）。

發展歷史

1、水環熱泵系統(tong)早在(zai)1955年就在(zai)美國(guo)(guo)申(shen)請了專利(li)(li)，并于20世(shi)紀60年代在(zai)美國(guo)(guo)加(jia)尼利(li)(li)福亞州出現，故也被稱(cheng)為“加(jia)利(li)(li)福尼亞系統(tong)”；該(gai)系統(tong)在(zai)20世(shi)紀70年代進(jin)入日本(ben)，并有很多工程實例的應(ying)用(yong)；80年代以(yi)來進(jin)入我國(guo)(guo)，早期在(zai)深(shen)圳(zhen)、上海、北京等城(cheng)市有一些工程實例。

2、1990年，美國的Zaidi,J.H.和(he)Howell,R.H.兩位學(xue)者就水環熱泵空調(diao)(diao)系統（WLHP）、變風量空調(diao)(diao)（VAV）、定風量空調(diao)(diao)系統（SZR）和(he)風機盤管(guan)空調(diao)(diao)系統（FCU）四(si)種空調(diao)(diao)系統在美國5個不同城市、不同類型建筑(zhu)應用(yong)時的節能性(xing)進行了模擬研究(jiu)，并得出了如下結(jie)論(lun)：

（1）總的(de)來說，水環熱泵空(kong)(kong)調系(xi)統(tong)的(de)全(quan)年(nian)能耗(hao)最低，與其它幾種空(kong)(kong)調系(xi)統(tong)相比，全(quan)年(nian)運行節電率在28%以上，最高可達76%；

（2）在(zai)溫暖(nuan)氣候(hou)條件下，水環熱泵(beng)空(kong)調(diao)系統與其它(ta)形式的空(kong)調(diao)系統相比，節能率更高；

（3）對于大(da)型的(de)建筑(zhu)物，內區負(fu)荷(he)與外區負(fu)荷(he)比值越大(da)，使用水環熱泵空調系統(tong)的(de)節能率越高(gao)；

（4）當圍護結構得(de)熱引起的(de)冷負荷越小，內熱源越大時，使用(yong)水環熱泵空調系統的(de)節能率越高(gao)。

3、McQuay和(he)TRANE等美國公司也(ye)對水環熱泵空調(diao)系統(tong)的性能進行(xing)了(le)研究，并分別編寫了(le)《水環熱泵空調(diao)系統(tong)設計(ji)手冊》，給(gei)水環熱泵空調(diao)系統(tong)在實際工(gong)程中的應用提供了(le)參(can)考。

工作原理

在水(shui)(shui)(shui)/空氣熱(re)(re)(re)(re)泵(beng)機(ji)組(zu)制熱(re)(re)(re)(re)時(shi)，以水(shui)(shui)(shui)循環(huan)(huan)環(huan)(huan)路(lu)(lu)(lu)中(zhong)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)為(wei)加熱(re)(re)(re)(re)源；機(ji)組(zu)制冷(leng)時(shi)，則以水(shui)(shui)(shui)為(wei)排熱(re)(re)(re)(re)源。當水(shui)(shui)(shui)環(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)泵(beng)空調系統制熱(re)(re)(re)(re)運(yun)行(xing)的(de)(de)吸熱(re)(re)(re)(re)量(liang)小(xiao)于制冷(leng)運(yun)行(xing)的(de)(de)放熱(re)(re)(re)(re)量(liang)時(shi)，循環(huan)(huan)環(huan)(huan)路(lu)(lu)(lu)中(zhong)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)溫度升高，到(dao)一定程度時(shi)利用冷(leng)卻塔放出(chu)熱(re)(re)(re)(re)量(liang)；反之循環(huan)(huan)環(huan)(huan)路(lu)(lu)(lu)中(zhong)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)溫度降(jiang)低，到(dao)一定程度時(shi)通過輔助加熱(re)(re)(re)(re)設備(bei)吸收熱(re)(re)(re)(re)量(liang)。只(zhi)有當水(shui)(shui)(shui)/空氣熱(re)(re)(re)(re)泵(beng)機(ji)組(zu)制熱(re)(re)(re)(re)運(yun)行(xing)的(de)(de)吸熱(re)(re)(re)(re)量(liang)和(he)制冷(leng)運(yun)行(xing)的(de)(de)放熱(re)(re)(re)(re)量(liang)基本相(xiang)等時(shi)，循環(huan)(huan)環(huan)(huan)路(lu)(lu)(lu)中(zhong)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)才能維持在一定溫度范圍內，此時(shi)系統高效(xiao)運(yun)行(xing)。

優缺點

上(shang)世紀80年代初期在(zai)我(wo)國應用的(de)(de)一(yi)(yi)些水環(huan)熱泵空(kong)調(diao)(diao)系(xi)統(tong)(tong)顯示出(chu)了(le)許多的(de)(de)優點(dian)：如回收建筑物余熱的(de)(de)特有功能；不像(xiang)傳統(tong)(tong)鍋爐那樣會(hui)對環(huan)境產生污染(ran)；省掉或(huo)減少常(chang)規空(kong)調(diao)(diao)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)冷熱源設備和機房(fang)；便(bian)于分戶計量與(yu)記費(fei)；便(bian)于安(an)裝、管理等(deng)。據有關文獻的(de)(de)預測分析，水環(huan)熱泵空(kong)調(diao)(diao)系(xi)統(tong)(tong)上(shang)一(yi)(yi)種很有前(qian)途(tu)的(de)(de)節(jie)能型空(kong)調(diao)(diao)系(xi)統(tong)(tong)。

水環熱(re)泵(beng)空(kong)調(diao)系(xi)(xi)統的(de)(de)發展主(zhu)要面(mian)臨來(lai)自兩個方面(mian)的(de)(de)問(wen)題：其(qi)一(yi)是從系(xi)(xi)統這(zhe)個方面(mian)來(lai)看，國(guo)內(nei)的(de)(de)一(yi)些(xie)(xie)建筑物內(nei)余(yu)熱(re)小或無(wu)預熱(re)，尚需補(bu)充加熱(re)設備，致使其(qi)不(bu)能充分發揮原(yuan)有的(de)(de)一(yi)些(xie)(xie)優(you)點(dian)；其(qi)二是從設備這(zhe)個方面(mian)來(lai)看，水環熱(re)泵(beng)空(kong)調(diao)系(xi)(xi)統中采用的(de)(de)小型水/空(kong)氣熱(re)泵(beng)機組所存在的(de)(de)一(yi)些(xie)(xie)固有問(wen)題也限制了其(qi)更(geng)廣(guang)泛(fan)的(de)(de)應(ying)(ying)用。目前，針(zhen)對上述的(de)(de)兩個缺(que)點(dian)，也出(chu)現了許多的(de)(de)解決辦法，以期推廣(guang)水環熱(re)泵(beng)空(kong)調(diao)系(xi)(xi)統的(de)(de)應(ying)(ying)用。

使用情況

水環熱(re)(re)泵(beng)(beng)空(kong)調(diao)系(xi)統(tong)是(shi)一種熱(re)(re)回收系(xi)統(tong)，當(dang)建(jian)筑物(wu)內(nei)有大量(liang)余(yu)熱(re)(re)，而部分空(kong)調(diao)區(qu)域需要供熱(re)(re)時，通過水環熱(re)(re)泵(beng)(beng)空(kong)調(diao)系(xi)統(tong)可(ke)將建(jian)筑物(wu)內(nei)余(yu)熱(re)(re)轉移(yi)到需要熱(re)(re)量(liang)的(de)區(qu)域，水環熱(re)(re)泵(beng)(beng)空(kong)調(diao)系(xi)統(tong)可(ke)取得良(liang)好(hao)的(de)節能效(xiao)果(guo)。由于我國幅員遼闊，地區(qu)差異較大，具體應用時應根據(ju)當(dang)地氣象條(tiao)件、建(jian)筑形式、內(nei)部負荷等因素作(zuo)具體的(de)經濟分析與比較，才能確(que)定有效(xiao)方案，以發(fa)揮水環熱(re)(re)泵(beng)(beng)系(xi)統(tong)的(de)節能效(xiao)果(guo)。

（1）從地理位置(zhi)看，水環熱泵系統最適(shi)用于適(shi)中(zhong)的氣候，冬(dong)季不太冷而又需要供暖(nuan)的地區，在溫暖(nuan)的冬(dong)季白天，往(wang)往(wang)向陽房間(jian)需供冷，背(bei)陽房間(jian)卻(que)需供暖(nuan)的地方。

（2）從建(jian)筑規模看，建(jian)筑規模宜(yi)大些(xie)，核心(xin)區面(mian)積(ji)要(yao)大于周(zhou)邊區，或相(xiang)當；核心(xin)區的(de)總冷(leng)負荷(he)(he)最好(hao)與(yu)周(zhou)邊區熱負荷(he)(he)相(xiang)當，且這種冷(leng)熱負荷(he)(he)平衡(heng)的(de)時間越長(chang)越好(hao)。

（3）從建筑(zhu)負荷(he)特(te)點與建筑(zhu)類(lei)型看，水環熱(re)(re)泵系統(tong)最適用(yong)于(yu)冬季核(he)心區內(nei)熱(re)(re)負荷(he)較大的商(shang)場與辦公(gong)樓，可利用(yong)內(nei)熱(re)(re)負荷(he)來抵消周邊區熱(re)(re)損失的時間越長，數量(liang)越大，則越經濟(ji)。

（4）對(dui)于全(quan)年(nian)只(zhi)有(you)冷負(fu)荷(he)沒有(you)熱(re)(re)(re)負(fu)荷(he)的(de)南方(fang)濕(shi)熱(re)(re)(re)地區的(de)空調(diao)建筑(zhu)，和全(quan)年(nian)只(zhi)有(you)熱(re)(re)(re)負(fu)荷(he)沒有(you)冷負(fu)荷(he)的(de)北方(fang)嚴寒地區的(de)空調(diao)建筑(zhu)，采用(yong)(yong)水(shui)環熱(re)(re)(re)泵系統進行空調(diao)，在技術上(shang)(shang)雖是可(ke)行的(de)，但從經濟上(shang)(shang)分析，是極不(bu)合理的(de)，故應(ying)列為不(bu)適用(yong)(yong)的(de)范圍之內。