多联机与地源热泵在工程中的应用分析

摘要：本文介绍了多联机和地源热泵的系统构成、工作原理和系统的主要优点，并重点分析了两种空调系统在上海地区的工程实例的应用。
　　一、引言
　　变频多联机空调系统，因具有节能和适应灵活多样的使用要求、设计简单而受到用户、房地产开发商和设计人员的欢迎。地源热泵空调系统由于具有性能系数高、节能效果好、利用可再生能源、环保效果好等优点,在欧美等地应用较为广泛,但在我国尚处在起步阶段,目前只有较少的地理管地源热泵机组成功运行。本文通过对这两种系统介绍，并以实际工程实例分析两种系统的投资和运行费用情况。
　　二、系统介绍
　　2.1、变频空调的系统介绍
　　2.1.1、系统构成及介绍：
　　变频多联系统中央空调是在电力空调系统中，通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内换热器的制冷剂流量，适时地满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。变频多联系统是属于氟里昂直接蒸发的中央空调系统，它是由一台室外机带若干个室内机组成的。
　　2.1.2、系统工作原理：
　　多联机空调系统的工作原理与普通蒸汽压缩式制冷系统相同，由压缩机、冷凝器、节流机构和蒸发器组成。与普通蒸汽压缩式制冷装置不同的是，热泵型空调系统室内、室外侧换热器都具有冷凝器和蒸发器的双重功能。

　　2.1.3、系统的优点：
　　1) 设计自由度高
　　变频多联系统空调室内机有多种款式、规格，可根据建筑和装饰的要求任意选择，而且采取新风也相当方便，如采用全热交换器或室内机本身吸取新风或集中用一台室内机作新风机等都可以获取新风。
　　2) 节约吊顶空间
　　变频多联系统是氟里昂直接在管道内蒸发，冷媒管很细且安装时没有坡度要求，如采用带一个冷凝水泵的变频多联室内机，冷凝水可强制提高500-1000mm，则整个吊顶高度可比冷水盘管系统节约200-300mm。
　　3) 不需机房
　　变频多联系统的室外机属于风冷热泵型，室外机可放在屋顶或阳台上，可大大节省机房占地和建房投资。
　　4) 运行可靠、维修方便、勿需专人管理
　　变频多联系统设备质量可靠，运行起来几乎不需维修，亦勿需专人值班管理。
　　5) 安装极为方便
　　变频多联中央空调系统安装极为方便。可分楼、分层、分区、分段进行安装，分层或分区交付使用，安装工期短。旧楼改造不影响正常办公和营业。
　　2.2、地源热泵的系统介绍
　　2.2.1、系统构成及介绍：
　　地源热泵技术是一种利用地下浅层地热能源(也称为浅层地能，包括土壤、地下水、地表水、河水、海水、湖水等)，同时实现建筑采暖、制冷和生活热水的高效节能和环保的中央空调技术。浅层地能是取之不竭、用之不尽的经济实用的绿色新能源。
　　2.2.2.系统工作原理：
　　地源热泵系统示意图见图2.2。夏季制冷时，大地作为排热场所，把室内热量以及压缩机耗能通过埋地盘管排入大地中，再通过土壤的导热和土壤中水分的迁移把热量扩散出去。冬季供热时，大地作为热泵机组的低温热源，通过埋地盘管获取土壤中热量为室内供热。两个换热器都既可作冷凝器又可作蒸发器，只是因季节不同而功能不同。它们之间功能的转换由图中的四通阀门(换向阀)控制。可以看到，在地源热泵系统中，由于冬季从大地中取出的热量可在夏季得到补偿，因而可使大地热量基本平衡。

　　2.2.3、系统的优点：
　　与普通空调系统相比，地源热泵具有下列优点：
　　1) 以地球表面浅层地热资源作为冷热源，利用清洁的、近乎无限可再生的能源，符合可持续发展的战略要求。
　　2) 影响地源热泵使用经济性的因素很多,难以获得准确的结论,据世界环境保护组织在一份有关空调未来的报告中的结论:设计安装良好的地源热泵,可以节约30%～40%甚至更高的供热制冷空调的综合运行费用。
　　3) 地源热泵系统还可以集采暖、空调制冷和提供生活热水于一身。一套热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水加热的三套装置。从而也增加了经济性。
　　4) 地源热泵系统虽然由于室外部分比较复杂,初次投资高于普通空调系统,但普通空调的运行费用远远高于地源热泵系统,一般3～5年时间就可以将增加的初次投资收回。普通空调寿命一般在15年左右,而地源热泵的地下换热器由于采用高强度惰性材料,埋地寿命至少50年。因此,从使用寿命和运行费用来考虑地源热泵系统的经济性是高于普通空调系统的。
　　5) 无需除霜。大地土壤温度一年四季相对保持恒定，冬季也能保持在 15℃ 以上，埋地换热器不会结霜，可节省因结霜、除霜而消耗的能量。
　　6) 环境效益高，绿色空调。地源热泵装置没有燃烧，没有排烟，没有余热、余湿等废弃物，对环境无污染，属环保型的“绿色空调”。虽然也采用制冷剂，但其充灌量比常规的空调装置减少25%左右，而且该装置于出