地源热泵技术在中央空调系统的探析

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1、地源热泵技术在中央空调系统的探析　　摘要：地源热泵是一种利用地下浅层地热资源的既可供热又可制冷的高效节能装置。地源热泵作为新型可再生能源，很好地满足了节能的需求，具有供能稳定可靠、不受燃料短缺和价格波动影响等特殊优势被广泛运用。本文通过地源热泵中央空调设计实践，从地源热泵原理、负荷设计、空调设计方案等几个方面进行探析。　　关键词：地埋热泵；中央空调系统；技术　　随着经济的发展以及人们生活水平提高，有效利用广泛存在的低位能源，节约有限的高位能源的热泵技术越来越引起人们的高度重视。地源热泵是一种新的环保节能的空调方式和技术

2、，由于其节能、无污染、效率高等特点，刚一出现就收到业界的广泛关注得到迅速发展。　　1、工程概况　　某综合试验楼主体建筑为地下18层，设地下室一层，其中地下室车库按六级平战结合人防工程设计。该建筑总建筑面积为，其中地下室建筑面积，地下室建筑面积，建筑高度为。　　2、空调室内外设计计算参数　　空调室外设计参数　　空气调节室外计算温度℃，空气调节室外计算湿球温度℃，空气调节日平均温度℃，室外计算相对湿度最热月平均78%，室外平均风速/s，大气压力夏季。　　空气调节室外计算温度-12℃，通风室外计算温度-9℃，最低日平均温度-

3、℃，室外计算相对湿度最冷月平均45%，室外平均风速/s，大气压力冬季。　　3、空调设计方案　　冷热源选择　　本综合服务楼冬夏季设计计算冷热负荷见表1。　　根据设计计算冷热负荷本工程共设3台冷水机组，由于项目冷热需求的不平衡性，因此以冬季制热工况负荷选定2台土壤源热泵机组，设计工况下单台机组制热量为804kW，供冷量为835kW。土壤源热泵夏季供冷不足部分另设1台螺杆式冷水机组，采用冷却塔散热，供冷量为835kW。冷水机组具体参数见表2。　　中央空调机房设计　　热泵机组及配套设备设在再有地下室可利用的时候，一般机房不会放

4、在一层。机房集、分水器各一台，地埋各系统集、分水器两台，机房集、分水器主管与机房管道连接，支管与地埋系统集、分水器主管连接，地埋系统集、分水器支管与地埋管系统支管连接。　　3，3中央空调冷冻水的定压及补水　　供热空调系统定压补水方式主要有膨胀水箱定压补水，补水泵定压补水，气体定压罐结合补水泵定压补水等。其中膨胀水箱定压补水是最经济最简单的方式，所以现在在民用建筑中大量使用，但是膨胀水箱必须设在系统的最高点，安装困难，管理不方便，使高位水箱的应用受到了限制。利用补水泵连续补水定压的系统，其定压装置是由补水箱、补水泵及调节

5、器组成，在系统正常运行时，通过压力调节器作用，使补水泵连续补给的水量与系统泄漏量相适应，从而维持系统动水压曲线的位置，但这种定压方式，一般需连续运行，耗电大。利用压力罐结合补水泵的定压补水装置在中央空调中被大量使用，它主要由补水泵、隔膜式气压水罐、安全阀、电接点压力表和电磁阀组成，它的工作原理如下：当系统准备运行时，开启补水泵，水被送至管网的同时也被送至压力罐的水室，水室扩大并将罐内的气体压缩，罐内的压力随之升高，当压力升高至最高工作压力时，水泵停转，系统已充满水，利用压力罐内的压力来维持管网的压力，当系统运行过程中，

6、由于系统漏水或水温改变导致系统水体积减少时，气压罐内的水室缩小，罐内气体膨胀，压力降低，当压力降低至系统最低工作压力时，水泵开启，系统进行补水。装置中的压力表和电磁阀均是安全保护装置，当系统超压时，可通过压力表和电磁阀将多余的水排出系统。气压罐结合补水泵的定压补水装置的设备选型计算过程如下：　　1.补水泵的选择　　系统内的水，当为热水或冷热两用时，应采用软化水，当软化水压力不能直接供入水箱时，应另设水泵补水，补水泵的自动补水量可按系统循环水量的1%考虑，事故补水按系统循环水量的3%考虑，直接补入循环水泵的入口处，补水泵

7、的扬程应按补水点与系统最高点的高差加上3～5mH2O的富裕量考虑。　　2.压力罐的选择　　气压罐的最高工作压力应大于补水泵的扬程。　　罐体的容积应按罐体内的水容积选择，罐体内的水容积应按膨胀水箱的容积选择，即罐内的水容积应能够容纳水系统的膨胀量。　　式中V――膨胀罐体内的水容积　　――系统在高温时水的密度，热水时，为热水供水的温度，冷水时，为系统运行前水的最高温度，可取35℃；　　――系统在低温时水的密度，热水时，可取20℃；冷水时，为冷水供水温度，可取35℃；　　――系统内单位水容积之和，与供回水温差，水通路的长短等

8、有关，见下表所示；　　Q――系统的总能量或总热量；　　空调水系统与末端装置　　中央空调系统可以分为三类，中央空调水系统、氟系统和风系统。水系统中央空调以水为冷媒，比传统氟系统空调更舒适。水系统中央空调一般用于大型建筑或大户型住宅和别墅，主要产自美系品牌，以高端住宅为主。　　4、地埋管换热器系统设计　　地下埋管换热器是地源热泵系统的