水源热泵舒适系统

工作原理：

基本定义：两管制系统，采用水冷方式供冷/供热的机组，是可以全年运转的空气调节设备。

基本原理：

制冷模式—套管式换热器作为冷凝器，空气-冷媒换热器作为蒸发器，热量由房间经冷媒循环、水循环系统和冷却塔排至室外。

制热模式—套管式换热器作为蒸发器，空气-冷媒换热器作为冷凝器，热量由冷却塔、水循环和冷媒循环传至室内。

水源热泵系统分类：

按热源分类：

冷却塔系统：常用的水源热泵系统。锅炉用于保持系统水温在13度以上，冷却塔保证水环路温度在32度以下。

地源热泵：地源热泵可分为地热环路系统和表面水环路系统。地下的土壤和水具有恒定的温度，夏季可以带走室内热量，冬季可以供给室内热量。地源热泵具有环保、高能效、运行费用低、不受气候环境影响等众多优点，目前在世界上得到了广泛应用。

冷却塔和锅炉系统：

常用的水源热泵系统。锅炉用于保持系统水温在13度以上，冷却塔保证水环路温度在32度以下。

冷却塔有开式和闭式之分。前者价格低廉但必须配以板换以使系统和机组循环水分离防止堵塞；后者应用广泛但价格高于开式系统。

地热环路系统：

地热环路系统利用地表水的能量供给热泵机组。地热环路用聚乙烯管组成。如图所示，可以做成立式或卧式环路，不需要辅助热源。

立式管路：占地面积最省，钻孔成本较高。通常钻孔深度为30-150m，直径10-20cm,孔间距为3-7m。

卧式管路：钻孔成本低，但需占用较多的面积。可采取单层或多层布置。一般钻孔深度2m，空间距为2-5m，长度在30-120m/冷吨。

地表水闭式系统：

管路为闭式螺旋管路。管路材质为耐腐蚀的塑料盘管。

每冷吨需要占地280m ² ，管路低于水面2-3m。

优点：年运行费用低、稳定，效率相对较高。

缺点：初投资大，占用面积广。

地下水开式（井水）系统：

以井水为热源，EER高，运行费用低，但井水要回灌。

井水质量有一定要求，否则会堵塞换热器，最好加装水过滤器。

水源热泵系统夏季运行模式：

水源热泵系统冬季运行模式：

水源热泵系统过渡季节或内/外区运行模式：

六种送回风组合：

分体式水源热泵安装：

典型的水源热泵系统：

冷却水系统：

冷却水系统的稳定对于整个系统正常运行至关重要，因此系统对水量和水温有严格的限定，以免机组因水量不足、缺水、或水温过高引起冷量下降和高低压保护。

1 、水温规定：TRANE水源热泵机组有效进水温度为13℃~41℃；水环路的稳定温度应该稳定在夏季32℃~34℃、冬季15 ℃~20℃。

2 、水量：水量应该满足0.16~0.19L/S.TON。系统总水量=总冷负荷×0.19 l/s，冷吨。

3 、系统水管路布置尽量采用同程式，这样水量分配均衡有利于系统压力平衡。

4 、系统水侧部件一般包含水泵、套管式换热器、蓄水箱等。

冷却塔与循环水泵：

冷却塔分类：

1 、开式冷却塔/热交换器：与大气相通，一般采用板换或壳管式换热器将机组循环水和系统循环水隔离，这样可以有效防止水路积垢也易于清洗。冬季当冷却塔停止使用时注意采取防冻措施。冷却风扇可以考虑选配变速风机这样可以在部分负荷时节省运行费用。

通过蒸发排热；一般采用强制对流；因为与空气直接接触，空气中杂质会污染被冷却水因此要求进行对被冷却水进行处理后再将其送入系统；在水源热泵系统中广泛采用。

冷却塔冷却水通过强制对流蒸发排热，系统被冷却水通过板换或壳管式换热器和冷却塔冷却水换热。

由于系统水不直接和空气，因此内部水回路无需水处理，这样冷凝器侧受到了保护。

2 、闭式冷却塔：机组循环水与大气隔离。可放置于室内，寿命较开式系统长。

冷却塔带有一台小型循环水泵，把水喷淋在换热管盘管上进行蒸发冷却。

闭式冷却塔装在室内时要选用静压较大电机以便将空气引出室外。

辅助热源：水源热泵机组冬季采暖时，管路循环水的温度应该保证在13℃~24℃之间。为了保持水温恒定，必须增加辅助热源以保证系统的稳定。在过渡季节时则可以将一部分机组作为热回收机组，关闭辅助热源这样可以提高系统的经济性。

辅助热源的种类：形式多样如锅炉、废热、太阳能、电加热、蓄热水箱等。

自动控制：

水源热泵机组是分散布置的，其控制也是独立的区域控制。按系统分类可划分为：

系统控制——冷却塔/锅炉控制柜、环路水温、控制点、系统控制序、分区控制等。

为了保证运行的稳定性，可以通过水环路的感温探头和水流开关来确保环路水温在13-40度之间并保证水流量的连续性。水温超过限定值会引起跳机保护，水流量缺少或断水时可能会引起套管换热器结冰甚至冻裂换热器（在冬季制热时），因此维持恒定的水流量对整个系统的正常运行至关重要。

系统清洗：

开式系统在运行一段时间后会产生绿藻，盐度上升从而影响换热器效率。因此应该采用一定的方法定期对积垢进行处理如在冷却塔进水口加装电子除垢仪。

机组进水口之前必须加装水过滤器已防止异物堵塞换热管烧毁压缩机。

系统应该定期清洗，一般为一年清洗一次，清洗时最好将机组和系统隔离以便清洗。

噪音控制：

对于整体式机组噪音控制可采取以下措施：

采用压缩机的双层隔离系统对噪音的传播和隔离起到非常好的作用。但注意必须将压缩机整体用玻璃纤维包裹已达到最佳隔音效果。

套管式冷凝器用保温材料包住，起到防止结露及隔音作用。

在主机压缩机侧的部分，虽然四周边板都有保温和隔音棉，但部分接管部分的钣金连接处的有漏声的地方，建议配有单独的保温棉把几个有漏声的地方堵住。因为该漏声的出口就可能与回风口相通。