水环热泵水空调系统是 回收建筑物内余热的系统,其节能效果和环保效益与气象条件、建筑特点及辅助热源形式(电锅炉、燃煤锅炉)等因素相关。我国地域辽阔,各地区气象条件差异很大,各地实际的建筑形式与特点各不相同,所以应当根据各地区、各建筑物的特点,确定是 否采用水环热泵水空调系统。
一、适用地区和场合
运用系统运行能耗的静态分析法和运行能耗的计算机动态分析法等,水环热泵水空调系统在哈尔滨、北京、上海、广州四个城市及不同负荷特点的建筑物中的运行能耗进行综合分析,初步得出了水环热泵水空调系统在我国应用的评价:
(1)水环热泵水空调系统中的水/空气热泵机组全年绝大部分时间按制冷工况运行的场合,与使用风机盘管系统相比,一般来说不节能,相应也无环保效益。因此、南方一些城市(如广州)不宜选用水环热泵水空调系统。
(2)在建筑物有余热的条件下,水环热泵水空调系统按供热工况运行时具有节能和环保意义。
(3)建筑物内部负荷不大,常规空调热源为燃煤锅炉,上海、北京是 较适合水环热泵水空调系统的地区。
(4)北方地区在建筑物内区面积允而内区的内部负荷又大(要求北方建筑物内余热量要比南方同样建筑内的余热量大)的场合,使用水环热泵水空调系统十分有利。
二、向系统引入外部低温热源拓宽应用范围
建筑物内有大量余热时,通过水环热泵水空调系统将建筑物内的余热转移到需要热量的区域,可以收到良好的节能效果和环保效益。但由于目前我国各类建筑内部余热不大,建筑物的内区面积较小、常规空调热源多为燃煤锅炉,这种情况制约了水环热泵水空调系统的发展。解决这个问题的途径,就是 由建筑物的外部引进低温热源,以替代建筑物内的余热量。太阳能、水(地表水、井水、河水等)、土壤、空气均可作水环热泵水空调系统的外部能源。
最近我们提出一种空气/水热泵与加空气热泵祸合双级热泵供暖方式,在寒冷地区,该系统用空气源热泵冷热水机组制备10~20℃低温水,通过水环路送至室内各个水/空气热泵机组中,水/空气热泵再从水中汲取热量,直接加热室内空气,达到供暖目的。双级热泵供暖系统主要特点有:
(1)仿效自然生态过程物质循环模式的部分热量循环的供暖方式以实现能源、供暖和环境的协调发展。
(2)建筑热损失散失到室外大气中,又作为空气源热泵的低温热源使用,可以为建筑供暖节约部分高位能,减轻建筑物排热对环境的影响。
(3)空气源热泵冷热水机组由正常提供50℃热水改为向用户提供10℃~20℃的水,解决了机组在寒冷地区运行时压缩比过大的问题。
(4)通过水/空气热泵直接加热室内空气,以减少热量在输送与转换过程中的热损失。
三、采用混合系统提高节能和环保效果
小型水/空气热泵机组的制冷性能系数(COP值)远小于大型冷水机组的COP值。若建筑物内区较大,全年要求供冷的话,这意味着内区的水/空气热泵机组将会全年按制冷工况运行。如何提高这部分系统的供冷的经济性是 设计中值得注意的问题。
混合系统是 指水/空气热泵机组同其它空调设备(如冷水机组、单元柜式空调机等)共同组合而成为全新的空调系统。带离心式冷水机组的水环热泵混合系统,该系统对于固定的或大量的冷负荷场所(如大型办公楼的内区)选用大型离心式冷水机组进行全年供冷,这样提高了系统供冷时的效率,使系统供冷时比小型水/空气机组供冷时节约大量的运行能耗。而对于既有冷负荷又有热负荷的周边区,设置水源热泵系统夏季供冷,冬季供暖。系统在冬季运行时,大型离心式冷水机组的冷凝热排入水环热泵的水环路中,作为周边区水/空气热泵的低温热源,保持了水环热泵水空调系统回收建筑物内余热的基本特点,节省了周边区供暖的高位能。
同样,为了提高系统运行的经济性,在建筑物内区设置单元式空调机组(水冷),向内区供冷,而周边区设置水/空气热泵机组,向周边区供冷或供热,也是 一种值得注意的混合系统形式。
任丘市喜来乐水空调厂(http://www.xllskt.com)是 从事于节能环保产品研发的专业水温空调厂家,目前主要产品有商用水空调、柜式水空调、大型水空调、水冷空调、等制冷制热产品,对水空调制冷制热系统的开发、设计、安装及售后服务,均有着成熟的经验和优秀的服务标准。
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