中央空调热泵冷热源方案浅析

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1、中央空调热泵冷热源方案浅析 http://www.no1hvace.com/showart.asp?id=29      内容摘要冷(热)源来源经济与否直接关系建筑物空调的初投资与综合运行费用。本文以实际设计方案为例，对不同制冷机冷源与热泵热源来源方案进行了综合性经济分析、比较，从而得出结论：用“热源塔热泵”系统可实现冷暖空调卫生热水三联供，的确是一个经济合理的方案。       热源塔热泵夏季为高效水蒸发冷却热回收制冷机，可以向酒店免费提供卫生热水和桑拿热水；过度季节制取卫生热水时产生的冷量可供餐厅、娱乐及多功能厅空调免费利用；冬季热泵的低品位热源来自高

2、效宽带无霜热源塔系统，可有效地保障热泵供暖及卫生热水所需要的低品位热源。　　       在无锅炉等辅助热源条件下，热源塔热泵经受住南方五十年一遇的冰冻期考验，室内供暖温度达到30℃，热水45℃以上。系统运行可靠维修量小，这种无需设计锅炉、水源和地埋管等辅助热源系统的热泵，初投资经济合理，室内外机械设备综合占地面积都比较小、节能效果明显，以及对周围环境影响符合国家环保标准的空调冷(热)源来源方式，值得和大家交流探讨。　　关键词：热源塔、冷(热)源、热源塔热泵 　　 　1.工程概况桐庐大酒店位于城市发展的商业中心——杭州市桐庐县城区。桐庐大酒店是按四星级酒店

3、标准设计的集客房、餐饮、娱乐、休闲、会议、办公及商场为一体的多功能综合性项目。地上建筑面积：　34210m²　。地下建筑面积：　3160m²　。夏季制冷负荷为2500KW，冬季供热负荷为2000KW。单位面积冷指标为70.4W/m²。单位面积热指标为58.5W/m²。热水负荷为5000KW/天。　 　2.不同冷(热)源热泵方案初投资比较　　2.1混合源地源热泵冷(热)源与初投资　　系统性能南方地区制冷负荷大于供暖+热水负荷的20%左右，为维持地下土壤温度场的平衡，实现经济运行目的，设计采用混合源(地埋管+冷却塔)地源热泵。地下土壤源温度场可维持在16～22

4、℃之间变化，热泵热源温度平均保持12～6℃之间变化，。热泵是以15℃热源作为供热量指标，在热源温度12～6℃条件下运行供热虽有衰减，但仍能满足2500KW供暖和热水负荷的需求量。热泵供热性能系数COP值可达3.5以上，主要是依靠昂贵造价的地源埋管系统作陪衬，才能实现单项运行经济指标的高效。　　系统初投资 近期原萨斯特地源埋管钻井施工队在为浏阳市一座别墅做地源埋管，岩层钻孔单井深度35米，钻机日进尺深度只有10米，井深造价超过100元/米。在大型建筑物中用地紧张，单井深度可达到80～100米，随着井深增加岩层硬度会更高，井深造价为120～200元/米之间(四

5、川地源热泵示范工程)。采用混合源地源热泵机组及冷(热)源地源埋管系统的初投资为710.00万元左右(详见表1)。　　2.2空气源热泵冷(热)源与初投资　　   系统性能 酷暑制冷，空气源热泵的制冷效率与室外气候有直接的关系，随室外温度的升高而降低，机组消耗功率随室外环境温度的升高而增加。空气温度　35℃　，出水温度　7℃　，空气源热泵制冷能效比EER值在2.5左右。隆冬供热，南方地区受特定地质与气候条件因素影响，成为冷暖气流对峙区“低温高湿”，空气中低品位“潜热”含量高，空气源热泵因构造缺陷，不能有效地利用低品位热源，持续期累计约50天左右(-5～　2℃　

6、温度有近10天左右，2～　5℃　温度有近40天左右)。当空气源热泵迎面风速为　2M　/S时，室外空气干球温度在0～　5℃　，相对湿度>80%时结霜最为严重，此时平均每小时化一次霜，按现代技术不停机旁通换向化霜程序，一次化霜的时间不少于8分钟左右(包括室内反向取热)。空气源热泵在0～5℃条件下处于无霜至结满霜与半结霜状态下运行，供热性能下降35～40%；化霜减少的供热量达15～20%左右。因此，在最恶劣工况条件下空气源热泵机组的实际供热输出量，只有标准工况供热量的50%左右，供热性能系数COP平均只有1.5左右。    系统初投资 冬季酒店供热需求量为250

7、0KW，选择空气源热泵方案，容量应按实际供热能力确定为：     Q=Q0·δ+R  Q0为设定的标准供热量、δ为实际供热系数、R为辅助热源；     Q0=3800KW  δ=0.53  R=500KW  Q=Q0·δ+R=3800*0.53+500=2514KW       设计采用标准制冷量为3800KW空气源热泵机组加500KW辅助电加热装置，能够满足制热最不利工况下供热。根据涡旋压缩机构造不适应空气源热泵结霜后，长期处在高压差下运行，容易损坏等因素，应采用螺杆压缩机组，空气源热泵主机方案初投资为716.00万元左右(详见表1)。2.3热源塔热泵冷

8、(热)源与初投资　　2．3．1热源塔热泵原理　　       热源