水环热泵空调系统的设计与安装

水环热泵系统设计主要包括负荷计算、机组选择、冷却塔选择、辅助热源、蓄热水箱设计、循环泵选择和自动控制设计等。

　　1 负荷计算

　　1.1 冷负荷计算

　　冷负荷计算与常规空调系统相同。

　　1.2 热负荷计算

　　由于水环热泵空调系统是一个热回收系统，冬季运行时，内区的热泵机组向水环路放热，外区的热泵机组自水环路吸热。因此，在计算水环热泵空调系统冬季负荷时，应有别与常规的空调系统。



　　式中：

　　QE——外区热负荷，KW;

　　QI——内区热负荷，KW;

　　QL,E、QG,E ——外区热损失、外区得热，KW;

　　QL,I、QG,I——内区热损失、内区得热，KW;

　　QR,E——外区热泵吸热量，KW;

　　QA,I——内区热泵放热量，KW;

　　COPE——冬季工况下水环热泵机组制热系数;

　　COPI——冬季工况下水环热泵机组制冷系数;

　　PR,I——冬季工况下水环热泵机组制热输入功率，KW;

　　PA,I——冬季工况下水环热泵机组制冷输入功率，KW。

　　2 运行工况与机组选择

　　热泵机组的容量(制冷量或制热量)取决于机组进风参数、水环路进水温度、机组水量等参数，在进行机组的选择或校核时，应首先确定运行工况。机组进风参数(干、湿球温度)依据设计要求确定，进水温度应综合考虑排热设备与加热设备的能力与容量大小确定。

　　2.1 夏季运行工况

　　排热设备可为开式冷却塔加水-水板式热交换器或密闭式冷却塔。确定水系统设计温度，应尽量提高冷却塔进出水温度及进出水温降，以减小冷却塔型号，降低冷却水量，降低冷却水系统投资。合理的设计水温应通过经济比较确定，采用密闭式冷却塔时的系统设计水温建议见按表2-1选取，采用开式冷却塔加板式换热器应计入板式换热器的传热温差。

推荐的设计水温及水流量 表2-1 室外设计湿球温度

ts1（℃）
冷却塔

出水温度t2（℃）
循环水温差

ΔT= t1- t2（℃）

（同时使用系数0.8）
冷幅差

ΔtA

（℃）
每KW水流量（L/s）

18
32
7
14
0.043

21
32
7
11
0.043

23
32
7
9
0.043

24
32
6.5
8
0.045

25
33
6
8
0.045

26
33
6
7
0.048

27
34
5.5
7
0.054

28
34
5.5
6
0.054



　　2.2 冬季运行工况

　　随着水温升高，水环热泵机组制热能力增大，辅助热源容量减小，但同时制热系数降低，耗电量增大。因此只要制热量满足设计要求，应尽可能降低冬季循环水的供水温度。为了保证系统水力工况稳定，应使循环水流量恒定，冬、夏季应取相同的进出水温差。

　　2.3 机组选择

　　选择机组的型号和台数时，对周边区的房间来说，室内水/空气热泵机组应同时能满足冬、夏季设计工况下的要求。一般情况下，根据夏季冷负荷进行机组选型，根据冬季热负荷进行机组校核，寒冷地区更应特别强调机组的制热性能。对内区房间来说，水/空气热泵机组仅按夏季设计工况选取。需注意的一点，冬季按制冷方式运行的机组，其制冷量是冬季工况下的制冷量，即若制热机组进水温度15℃，出水温度10℃，则制冷机组进水温度15℃，出水温度21℃。

　　3 排热设备选择

　　3.1 同时使用系数

　　选择排热设备时，应合理确定系统中水环热泵机组同时使用系数。一般建筑可参考下列数值：

　　系统总水量小于13L/S时，同时使用系数取90%;

　　系统总水量为13～19L/S时，同时使用系数取85%;

　　系统总水量大于19L/S时，同时使用系数取80%;

　　住宅同时使用系数可取50～70%。

　　3.2 系统水流量

　　系统循环水流量可按0.04～0.06L/S.KW估算，一般取0.054L/S.KW，室外设计湿球温度低时可取较小数值。增大水流量可提高机组效率，但不能超过0.065L/S.KW，继续增大水流量对机组效率提高不大，但增加循环泵能耗。减小水流量可能造成机组因高压(供冷时)或低水温(供热时)保护而停机。

转自： http://nt.shejis.com/2008/0801/article_8855.html