水环热泵空调系统课件

水环热泵空调系统的定义、原理n水水环热泵发展展历史与史与现状状n水源水源热泵的定的定义 指以水指以水为热源的可源的可进行制冷行制冷/制制热的一种的一种热泵型整体式水型整体式水空气或水空气或水水空水空调装置装置 1.水源热泵机组的分类一一是是可可用用于于集集中中供供冷冷、供供热的的水水水水热泵机机组，无无四四通通换向向阀，靠靠阀门转换2.二二是是小小型型的的水水空空气气热泵机机组 3.系统流程4.水源水源热泵机机组机机组标准准 nANSI/ARI 320-1993ANSI/ARI 320-1993水源水源热泵（Water-Source Heat Water-Source Heat PumpPump）制冷工况：制冷工况：进水温度水温度85 F(29.4),85 F(29.4),出水温度出水温度95F 95F (35(35）供供热工况：工况：进水温度水温度70F70F（21.121.1），水量同制冷工况。），水量同制冷工况。nANSI/ARI 325-1993ANSI/ARI 325-1993地下水源地下水源热泵（Ground Water-Ground Water-Source Heat PumpSource Heat Pump）制冷工况：制冷工况：进水温度水温度70F70F（21.121.1）水量由制造厂）水量由制造厂规定定 供供热工况：工况：进水温度水温度50 F50 F（1010），水量同制冷工况。），水量同制冷工况。5.nANSI/ARI 330-1993ANSI/ARI 330-1993地源地源闭式式环路路热泵Ground-Ground-Source Closed-LoopSource Closed-Loop）制冷工况：制冷工况：进水温度水温度77F77F（2525）水量由制造厂）水量由制造厂规定定 供供热工况：工况：进水温度水温度32 F 32 F（00），水量同制冷工况。），水量同制冷工况。20002000年年1 1月月1 1日起，日起，这三条有关水源三条有关水源热泵的的标准准ANSI/ARI 320ANSI/ARI 320，325325，330330将被新的国将被新的国际标准准ARI/ISO-13256-1ARI/ISO-13256-1所取代所取代 6.水环热泵空调系统的定义与原理1 闭式冷却塔 2 加热装置7.8.9.水水环热泵空空调机系机系统的运行工况分析的运行工况分析 在何种条件下最节能节能？10.系系统冷却塔与加冷却塔与加热设备的的选型型n冷却塔的选择 已知前提：所需冷却水量(L/S)要求从几摄氏度冷却到几摄氏度 冷却塔安装地点的湿球温度 选型程序 同时使用系数的选取计算系统排热量冷却塔水流量的确定冷却塔进、出水温度的确定冷却塔型号的确定 11.n同同时使用系数使用系数,一般取一般取0.80.81.01.0之之间，按具，按具体使用情况定体使用情况定 n系系统排排热量按夏季空量按夏季空调设计工况工况进行行计算，同算，同时考考虑热泵压缩机机输入功入功 n单台水源台水源热泵的水流量由的水流量由产品品样本提供，本提供，对多多台水源台水源热泵机机组，系，系统水流量范水流量范围在在0.14-0.14-0.21L/S0.21L/SUST(USTUST(UST为美制冷吨美制冷吨,下同下同)之之间,一一般取般取0.19L/S0.19L/SUST,UST,该值与工程所在地室外与工程所在地室外设计湿球温度有关湿球温度有关12.n冷却塔出水温度冷却塔出水温度T1T1按相按相应湿球温度湿球温度查取，取，n冷却塔冷却塔进水温度水温度T2T2随使用情况随使用情况变化而化而变化，化，设计时由由式式T2=TS+T2=TS+T1T1（1-1-）确确定定，式式中中TSTS为热泵机机组夏季夏季设计工况下出水温度，一般取工况下出水温度，一般取4141。13.n加加热装置的装置的选择 一般应先计算出建筑物的热负荷，减去总的水/空气热泵机组的压缩功、回收冷凝热，最后乘以适当的同时使用系数，得出加热装置的容量。加热设备的类型与设置14.水水环热泵空空调系系统的控制的控制 n控制方法控制方法n控制控制对象象由于水环热泵系统布置的分散性，其控制一般利用区域感温器和中央控制柜结合手控实现。水源热泵机组、附属设备（冷却塔、辅助热源、循环水泵等）的控制与保护，系统的控制与保护。15.n冷却塔控制冷却塔控制 控制程序：控制程序：打开排气打开排气阀，产生生对流冷却流冷却启启动喷淋淋泵，淋温，淋温管束，管束，产生蒸生蒸发冷却冷却启启动风机，机，产生生强迫迫对流流和蒸和蒸发冷却冷却控制控制风机机转速，速，节能运行。能运行。16.n 辅助助热源的控制源的控制 冬季水环热泵系统通过检测环路水温控制锅炉或其它加热设备的启停，使之控制在环路水温10-21范围内运行。17.n循循环水水泵控制控制 n主主泵连续运行运行n主主泵故障或系故障或系统缺水缺水时备用用泵自自动投入运行投入运行n 若持若持续缺水缺水则停止系停止系统运行。运行。n 由于水由于水环热泵系系统中循中循环水水泵耗耗电占占较大比例，大比例，使用使用变频泵是是节省运行省运行费用的重要措施。用的重要措施。18.n系系统保保护 n主循主循环泵和和备用用泵交替运行；交替运行；n水水环路路发生故障生故障时停止所有的水停止所有的水/空气空气热泵机机组n水水泵停止停止时任何任何热泵机机组不得启不得启动 19.水环热泵空调系统的优缺点 节约能源能源 投投资成本低成本低 应用用简单 管理灵活管理灵活压缩机的功率较大，因而 机组噪声较大利用新风比较麻烦必须同建筑和室内装潢紧密配合，优点缺点20.水环热泵空调系统的应用范围 n从从节能的角度来考能的角度来考虑 n从从业主主经济角度来考角度来考虑 n从初投从初投资角度来考角度来考虑 21.系统设计要点n水水/空气空气热泵机机组容量的确定容量的确定 （1 1）室室内内水水/空空气气热泵机机组制制冷冷量量（或或制制热量量）的的大大小小是是机机组进风参参数数、风量量、水水环路路进水水温温度度、机机组水水量量等等参参数数的的函函数数。因因此此，设计时要要按按实际运运行行中中工工况况（实际设计的的室室温和温和环路路进水温度）来确定水水温度）来确定水/空气空气热泵机机组的容量。的容量。（2 2）通通常常，将将从从室室内内水水/空空气气热泵机机组总制制冷冷量量中中减减去去风机机电动机机的的输入入功功率率后后的的值称称为机机组的的计算算净制制冷冷量量。机机组的的计算算净制冷量才是真正能消除室内余制冷量才是真正能消除室内余热的部分。的部分。（3 3）选择机机组时，对周周边区区的的房房间来来说，室室内内水水/空空气气热泵机机组应同同时能能满足足冬冬、夏夏季季设计工工况况下下的的要要求求。对内内区区房房间来来说，水，水/空气空气热泵机机组仅按夏季按夏季设计工况工况选取。取。22.n环路水管道的路水管道的设计 确定水循确定水循环管路管径管路管径时，应保保证输送能力，并送能力，并使使损失和水流噪声减少到最小失和水流噪声减少到最小 推荐流速推荐流速1.2 m/s 最低极限流速：最低极限流速：0.45-0.6 m/s 23.n机机组风道的道的设计 （1)1)设计中中要要根根据据机机组提提供供的的机机外外余余压值的的大大小小来来设计机机组风管管尺尺寸寸，否否则将将会会影影响响机机组的送的送风量。量。（2 2）一一般般来来说，机机组的的机机外外余余压不不大大，因因此此，风管中管中风速不宜速不宜过大，一般大，一般为2-3m/s2-3m/s24.n冷却装置冷却装置的的选择25.n加加热装置的装置的选择n蓄蓄热热装置的装置的设定定 高温蓄高温蓄热装置装置 低温蓄低温蓄热装置装置26.低温蓄热装置原理27.高温蓄热装置原理28.水环热泵系统的创新WHLPAC systems using solar energy as a low grade heat source29.WLHPAC systems using deep well water as a low grade heat source30.WLHPAC systems using cooling water from power plant as a low grade heat source31.WLHPAC systems using air as a low grade heat source32.保福大厦水环热泵33.