图书馆空调系统

图书馆空调系统
——水源热泵系统
• 主讲：莫国盟 • PPT制作：范有圆 岑宇彬
• 当你在图书馆凉快时，你有没有想过 图书馆的中央空调系统是什么类型？ 图书馆后面的湖只是供人观赏吗？馆 顶的塔状物是神马？ • OK！听完我慢慢道来……
一、水源热泵系统简介
• 水源热泵中央空调系统的构思，最早是1961年由美国加州热 泵公司提出的。实际上，它是以一个双管封闭的水系统连接 建筑中全部水源热泵机组，从而构成一个中央空调系统。 • 地球表面浅层水源，如深度在1 000 m以内的地下水以及地 表的河流、湖泊和海洋，吸收了大量的太阳辐射能量，从而 使水源的温度稳定在一定的范围内(如湖南地区地下水温维 持在15～20℃)。水源热泵机组工作原理就是采用地下水源 作为蓄冷或蓄热体，在夏季将建筑物中的热量取出释放到水 源中，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量；在冬季 通过载热媒介从地下水源取热，提高温度后，供给建筑物室 内采暖。 • 通常水源热泵消耗1 kW的能量，用户可以得到4 kW以上的 热量或冷量，机组性能系数COP高。水源热泵系统可同时实 现供暖、制冷及供应生活热水，一机多用，具有较高的设备 利用率。特别是对于同时有空调供冷、暖要求以及集中供应 卫生热水的建筑物，有着明显的优势。
图2 工作原理图
制ห้องสมุดไป่ตู้时，井水为机组的排热源。制冷剂在蒸发器 内吸热蒸发，制取7℃冷水，送入房间使用，制冷 剂再经压缩机压缩成高温高压的过热蒸汽，进入 冷凝器，由井水带走热量并排至井中。
图3
• 制热时，井水为机组的吸热源。制冷剂在蒸发器 内吸取井水的热量蒸发，井水回灌井内。制冷剂 再经压缩机压缩成高温高压的过热蒸汽，进入冷 凝器，加热循环水，制取45℃到50℃（最高可达 65℃）的热水。
• 4、属再生能源利用
• 水源热泵是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源，进 行能量转换的供暖空调系统
• 5、运行稳定可靠 • 6、无污染 • 7、一机多用
• 可同时实现供暖、制冷及供应生活热水，一机多用，具有较高的
设备利用率。
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图4
四、水源热泵系统优点
• 1、节省能源
• 水源热泵机组具有比风冷热泵机组高的效率，故可降低电耗。当 整幢建筑中只有部分房间使用时，只需开启个别分区的热泵机组 及循环水系统。另外可以同时供冷和供热，实现系统内部能量平 衡，减少了冷却塔和加热设备的运行时间，达到节能目的。
• 2、无需集中机房，投资较低
• 但无需集中制冷机房、锅炉房、空调机房，减少了设备间的面积。 所需要的风管少，降低了楼层高度。无保温的水管系统减少了材 料费。热泵机组在工厂预先组装，减少了在工地的装配工作。温 度自控装置亦组合于热泵机组中，无需另设控制中心或控制室。
• 3、应用灵活
• 适用于各式建筑。新建大楼可先安装水源热泵的主管及支管，热 泵机组则可在装修时按用户实际需要来配置。
二、水源热泵系统组成
• 水环热泵空调系统由四部分组成：室内水 源热泵机组(水/空气热泵机组)、水循环环路、 辅助设备(冷却塔、加热设备、蓄热装置)、 新风与排风系统。
图1
三、水源热泵的工作原理
• 水环热泵空调系统是指用水环路将水/空气热泵联成一个封闭的 水环路。以建筑物内部余热为低位热源的热泵系统，其原理如 图1所示，在制热时,以水为加热源，在制冷时以水为排热源。 • 机组供冷运行时，水侧热交换器作为冷凝器用，风侧热交换器 作蒸发器用；机组供热运行时，二者作用恰好相反，若空调房 间达到设定温度时，热泵中的压缩机就停止工作，机组既不供 冷也不供热。当水源热泵空调机组制冷运行的放热量大于制热 运行的吸热量时，环路中水的温度上升，当超过一定值时,通过 冷却塔将热量放出，反之则环路中水的温度将下降，当其低于 一定值时，通常使用加热装置对循环水进行加热。只有当水源 热泵空调机组制冷运行的放热量和制热运行的吸热量基本相同 时，环路中的水温才能维持在一定范围，此时,既不开启冷却塔， 也不启动加热装置，系统高效运行。而只有当建筑物内有大量 余热且外区需要热量时，通过水环热泵空调系统将建筑物内的 余热量转移到需要热量的区域，才能够收到良好的节能效果。