水环热泵系统综述
水环热泵空调系统
水环热泵空调系统摘要：水环热泵空调系统是指小型的水/空气热泵机组的一种应用。
即用水环路将此小型机组并联在一起，构成一个以回收建筑物内部余热为主要特点的热泵供冷、供暖的空调系统。
本文主要从水环热泵空调系统的优缺点对其进行分析说明。
关键词：水环热泵热泵空调一、水环热泵空调系统是指小型的水/空气热泵机组的一种应用。
即用水环路将此小型机组并联在一起，构成一个以回收建筑物内部余热为主要特点的热泵供冷、供暖的空调系统。
二、该系统的优点：1、分户设置、使用简便、灵活，完全实现分户使用计量。
2、当建筑物内区面积大，而内区的内部负荷又大的场合，使用该系统十分有利。
3、可在建筑内同时实现制冷、采暖功能。
4、无需单独设置机房，管理人员较少。
三、不足之处：1、制冷时需设置冷却塔，此时此系统基本类似于一个水冷的空调系统而在扣除冷却水系统的能耗，其COP值（能耗比）视厂家不同仅在2.6－3.2之间，与螺杆式冷水机组相比，根本没有节能效果可谈，同时大幅提升设备初投资。
2、采暖时，若建筑物内无余热或余热量很小的时候，采用此系统，势必要增设锅炉。
将锅炉的高位热能加热水环路中的循环水，变为低温热源（15-25℃）。
再由水/空气热泵机组消耗电能将循环的低位热提升到高位热量，向室内采暖这种使用方式是十分不合理的。
这种场合使用此系统是毫无意义的，甚至比风机盘管系统的耗能要大。
3、末端设备价格高昂4、若采用此系统，室外需设置冷却塔，而塔产生的空气动力噪声，基本无法消除，且造价高昂。
而螺杆机产生的机械磨擦噪声极易克服。
在居民区中央，显然长年累月的噪声污染是任何人都无法忽视的。
同时是相关政府部门所不能坐视的。
5、名品牌设备规格相差悬殊，无法兼容，只能针对其一品牌的设备单独设计水管和风管系统。
6、压缩机置于房间中，噪声难以控制。
7、由于水系统、风系统基本一致，单就主机设备来讲。
价格就其他形式的主机来讲价格偏高。
综上：该系统并非如宣传般的节能与方便，而仅仅是一个宣传技巧而已，在本项目中没有使用价值。
水环热泵和双热源系统原理及特点
水环热泵和双热源系统原理及特点水环热泵和双热源综合应用方案，在满足室内空调要求的同时可提供60℃的卫生热水，此方案的运用，提供了一套综合能源解决方案，现实制冷、制热（采暖）、生活热水，即一个系统多个功能。
在实际工程中，由一套系统可以替换原来传统的锅炉加空调系统的两套装置或系统；可应用于宾馆、商场、办公楼、医院、休闲娱乐、学校等场所。
系统运行原理如下：空调运行：水环热泵机组制冷/制热运行热量由冷却水带走至冷却塔散热，主要运行设备为：冷却塔——冷却水循环泵——高效水环热泵机组。
卫生热水：由直热式双热源热泵热水机组提供，工程中在冷却塔进、出水管上，旁接两根水管至双热源热水机进、出水口，机组回收空调冷却水热量制取热水。
系统特点①、功能多、应用广：可实现了制冷、制热（采暖）、生活热水三种功能；适用于酒店宾馆、商场、办公楼、医院、休闲娱乐等场所。
②、高效：所应用的水环热泵、双热源设备等均为高效率产品，具体反映有以下几个方面。
a、系统采用水冷具有比风冷热泵机组效率高，受环境变化影响小，能效比EER可高达一4.5以上。
b、双热源利用空调冷却水作为热源来制取热水，机组产水量大、能效比高。
c、双热源机组制热水时从空调冷却水中回收热量来加热热水，降低了空调冷却系统负荷，提高了系统的能效，综合能效可达700%。
③、节能：a、空调系统为分布式冷源，按需开停机，系统能量的调节接近与无级调节，其运行费用比一般空调系统下降30-40%。
b、机组采用多系统设计；智能化的控制，使机组能调节多、调节范围广，从而降低运行费用。
c、相关工程投资少。
④、环保：整个系统主要利用的是可再生能源——太阳能，对环境无污染。
与采用油、煤、天然气等相比尽显其环保优势。
⑤、模块化设计、运用灵活：a、水环热泵为分散、独立的设备；b、双热源、水环热泵可根据客户实际需要相互间任意组合使用；⑥、智能控制：a、设备自身系统的智能控制和具有的保护功能；b、计算机中央集中控制可实现远程控制；3、设计依据和运行工况①《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）；②《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)；③《给水排水制图标准》（GB/T50106-2001）；④《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242-2002）；⑤《建筑给排水设计手册》；⑥《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB50243-2002)；⑦ 需方提供的相关现场资料。
水环热泵空调系统
❖ 水环多联机热泵空调系统中采用小型水冷变频变容 热泵式多联机（水/空气热泵中旳一种）替代老式水 环热泵空调系统中旳室内小型水/空气热泵机组。其 他设备同老式水环热泵。
（1-水环多联机主机；2-室内机；3-水环路循环水泵；4-空气/水热泵；5-冷 却塔）
水环多联机系统旳特点：
❖ 水环路旳引入使水冷热泵多联机旳制冷剂管路由庞大而复 杂变得简朴而短小。
水环热泵旳合用性
水环热泵空调系统是一种热回收系统，当 建筑物内有大量余热，而部分空调区域需 要供热时，经过水环热泵空调系统可将建 筑物内余热转移到需要热量旳区域，水 环热泵空调系统可取得良好旳节能效果。 因为我国版图广阔，地域差别较大，详细 应用时应根据本地气象条件、建筑形式、 内部负荷等原因作详细旳经济分析与比较 ，才干拟定有效方案，以发挥水环热泵系 统旳节能效果。
泵机组，将水源热泵旳主机装在卫生间旳吊顶内。
• 2、保存原有空调系统旳冷却塔作为热泵空调系统旳排热
设备，因为原冷却塔为开式冷却塔，故又选用一台40m2阿 法拉伐板式换热器，使开式冷却塔与水环路采用间接连接 方式。
• 3、选用320m2旳清华阳江太阳能热水器、热水箱和格兰
富循环泵作为水环热泵空调系统旳加热设备。
个不同城市、不同类型建筑应用时旳节 能性进行了模拟研究，并得出了如下结 论：
• （1）总旳来说，水环热泵空调系统旳整年能 耗最低，与其他几种空调系统相比，整年运营 节电率在28%以上，最高可达76%；
• （2）在温暖气候条件下，水环热泵空调系统 与其他形式旳空调系统相比，节能率更高；
• （3）对于大型旳建筑物，内区负荷与外区负 荷比值越大，使用水环热泵空调系统旳节能率 越高；
几种空调系统技术经济指标值旳比较
水环热泵空调系统
且周边 区需要供热 ， 才能通过水环热泵空调
系统将 建筑 物 内区的余热 转移到需 要热量 的周边区 ， 从而达到 回收建 筑物余热、节约
能源的 目的。但是 ，我国的各类建筑物内部 负荷不大 ， 建筑物 的内区面积又小 ，因而建
情况下 ， 需要配备两个系统 ， 在同一时间制 备冷量与热量 ， 以满足建筑物不同区域的空
低温热源 ，再由水一 空气热泵机组消耗电能
型的水 热泵机组并联在一起 。 形成一个封闭
环路 ， 构成一套回收建筑物 内部余热作为其 低位热源的热泵供暖 、 供 冷的空 调系统 。典
的冷凝热转移到周边 区， 作为周边区热泵的
低温热源 。 在对 内区供冷的同时对周边 区供 热 ，建筑物空调 内、外区冷热相抵 ， 充分利 用余热 ，节约了能源 。水环热泵空调系统的
层及其它的一些材料费用 。
３ 水 环热 泵空调 系统 的缺点
水 环热泵 空调 系统 的发展主要 面 临来
作为一种很有前途的节能型空调 系统 。 相对
于常规的空调系统 ，主要 有 以下三个方 面的 优点 。
调要求 ， 这将造成很大的能量浪 费。而水环 热 泵空调 系统通 过同时 连通建筑 物周边 区 和 内区的水循环环路 ，可以将 内区制冷产生
温热 源放热 ，起到节省高位能的作用。
水 环热泵空调系统是指小 型的水一 空气 热泵机组的一种应用方式 ，即用水环路将小
筑物的余热量也较 小。在这种情 况下 ，如果 要采用水环热泵空调系统 ， 则势必要增设 锅 炉 。然而 ， 将锅炉的高位热能加热水循环环 路 中的循 环水使 之成 为与室 温相 差无几 的
前组装好的 ， 减少了工地的安装工作量。而
浅谈水环热泵空调系统在珠江新岸公寓工程中的应用
浅谈水环热泵空调系统在珠江新岸公寓工程中的应用摘要：水环热泵空调系统近年来被广泛采用，它与传统中央空调系统相比有着其固有优点，本文通过该系统应用于珠江新岸公寓裙楼部分的工程实例，分析总结出水环热泵空调系统相对于其它空调系统的优点与不足。
关键词：水环热泵；节能；分户计费。
1 水环热泵空调系统原理简介水环热泵空调系统是由数量众多、型号各异的水源热泵空调机组，通过双管闭合水环路将其有效地连接起来的热泵空调系统，其主要由热泵机组、循环水泵、冷却塔、换热器、膨胀水箱等组成。
水源热泵机组将循环水作为冷、热源，通过四通换向阀改变制冷剂的流动方向来实现制冷工况与制热工况的转换。
在制冷工况时，利用制冷剂蒸发将空调房间中的热量取出，传入封闭环路的循环水中；制热工况时，利用制冷剂蒸发吸收封闭环路中循环水的热量，而在冷凝器中放热到空调房间以实现供暖。
2 水环热泵空调系统在实际工程中的设计应用2.1 工程设计概况珠江新岸公寓地下两层均为车库，裙楼部分为商业性质，塔楼部分为公寓。
现只对裙楼采用中央空调系统设计。
裙楼首层主要为商业大堂，二层至四层包含餐饮酒家、办公室、茶艺馆、高级会所等多种功能，分别由不同的商业体租用。
裙楼每层建筑面积约为2800平方米，空调面积约为8000平方米。
考虑地下室对车位数量有限制要求，无法设置制冷主机房，因此采用水环热泵空调系统。
冷却塔和板式换热器设置于屋面，室内各水源热泵机组冷却循环水为双管闭式循环系统，通过板式换热器与冷却塔侧进行热量交换，以保证水环热泵循环水的水质要求，防止热泵内热交换器细铜管受腐蚀和结垢。
2.2 设计参数和主要空调设备选用夏季空调设计参数如下：夏季空调室外计算干球温度：33.5℃；夏季空调室外计算湿球温度：27.7℃；空调室内设计干球温度：25～28℃；空调系统设计总冷负荷为2600KW ，选用三台开式低噪逆流式冷却塔，单台处理水量为200 m3/h，冷却塔配备四台一级冷却水循环水泵，单台循环水量175CMH，扬程为180kPa，三用一备。
水环热泵系统
暖通空调新技术
水环热泵空调系统的组成 1)水源热泵机组及室内温控器。 2)排热设备。通常用开式冷却塔配上水-水换 热器或者用闭式冷却塔。 3)加热设备。通常用各类锅炉、城市热水管网， 或者太阳能收集器 4)循环水泵。 5)双管水环路系统和水系统中央控制箱
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暖通空调新技术
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暖通空调新技术
水环热泵空调系统的优点和适用性
比传统空调系统约节省高达50％能源。
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暖通空调新技术
特点及适用性
(5)控制方便 (6)运行维修简便 (7)水管无需保温 水系统运行温度一般 在10～32℃之间，只要水系统的水温高于 当地的露点温度，水管就不需保温，既节 省费用又节约了安装空间。 (8)水系统热能回收
7
谢 谢！
完
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暖通空调新技术
Байду номын сангаас
水环热泵(Water Loop Heat Pump)空调系统是一种 能将房屋内的余热加以回收利用的空调系统。 余热：①照明，建筑物中用手人工照明的电功率约 为33～66W／m^2； ②人体散热，根据人们的活动情况，人体的散热量 约为88～147W／人； ③计算机是散热量相当大的一种常见热源。某些建 筑物中连续运行的计算机，其散发的热量几乎可以 补偿冬季的建筑热损失； ④建筑物内尚有许多其他散热设备，如电视机、 VCD、复印机、打印机、微波炉、电热设备、电动 设备等。
(1)不需要集中的主机房 (2)计费方便
(3)方便投资商
(4)使用灵活、节省能源 水冷方式，比风冷高效率，压缩机寿命长，比集中水冷冷水机 组调节灵活，每台机组开启时均在较高效率下运行。如果有60％的 机组在供热，40％的机组供冷，这时，供冷排除的热量正好等于供
水环热泵空调系统..
水环热泵循环水温范围
水环热泵空调系统的节能效果受到各种因 素的影响，包括建筑所处的气候类型、建 筑形式、建筑内部负荷以及环路循环水温。 在其他条件不变的情况之下，循环水温是 水环热泵机组运行能耗的决定性因素。 循环水温升高，制热工况下运行的水环热 泵机组的蒸发温度升高，其制热性能系数 （COP）增大。而此时，制冷工况下运行的 水环热泵机组的冷凝温度升高，其制冷能 效比（EER）减小。
水环热泵空调系统及其评价
水环热泵空调系统的组成 1、室内水源热泵机组（水/空气热泵机组） 2、水循环环路（定压装置、排水放气装 置、补水及水处理装置、水泵及附件等 3、辅助设备（冷却塔、加热设备、蓄热 装置等） 4、新风与排风系统（通常采用独立新风）Biblioteka 典型的水环热泵空调系统原理图
（1-水/空气热泵机组；2-闭式冷却塔；3-加热设备；4-蓄热容器；5-水 环路的循环水泵；6-水处理装置；7-补给水箱；8-补给水泵；9-定压装置； 10-新风机组；11-排风机组；12-热回收装置）
水环热泵空调系统 Water-Loop Heat Pump System
• 定义： • 水环热泵空调系统是指小型的水/空气热 泵机组的一种应用方式，即用水环路将小 型的水/空气热泵机组（水源热泵机组）并 联在一起，构成一个以回收建筑物内部余 热为主要特征的热泵供暖、供冷的空调系 统。
水环热泵的本质
• 水环热泵系统的出现、存在、发展，其生 命力在于具有热回收功能，其最主要、最 本质的优点是可以利用制冷空调房间排放 的冷凝热来加热供热空调房间，从而提高 了建筑物内部的能源利用系数。
国内外研究现状
• 水环热泵系统早在1955年就在美国申请 了专利，并于20世纪60年代在美国加尼 利福亚州出现，故也被称为“加利福尼 亚系统”；该系统在20世纪70年代进入 日本，并有很多工程实例的应用；80年 代以来进入我国，早期在深圳、上海、 北京等城市有一些工程实例。
水环热泵空调系统工作原理
水环热泵空调系统工作原理水环热泵空调系统是一种利用水作为热介质进行热传递的空调系统。
它采用了环境空气中的热能作为能源，通过水与空气之间的热交换，实现了空调系统的运行。
本文将介绍水环热泵空调系统的工作原理，并从压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀四个方面进行详细阐述。
水环热泵空调系统的工作原理如下：首先，通过室外机中的压缩机，将低温低压的环境空气吸入系统。
压缩机对空气进行压缩，使其温度和压力升高。
然后，经过蒸发器，热能从压缩机压缩的空气中释放出来，并传递给水。
在蒸发器中，水与空气之间进行热交换，水吸收了空气中的热量，从而使水的温度升高。
接下来，高温高压的水进入冷凝器。
在冷凝器中，水与环境空气再次进行热交换，水释放出热量，而空气则吸收了水中的热量。
这样，水的温度再次降低，变为冷水。
冷水经过膨胀阀进入室内机，将制冷效果传递到室内。
在室内机中，冷水通过换热器与室内空气进行热交换，将冷量传递给室内空气，从而实现制冷效果。
与此同时，室内空气的温度升高，成为热空气。
热空气通过风扇被排出室外，从而达到调节室内温度的目的。
需要注意的是，水环热泵空调系统中的水循环是通过水泵来实现的。
水泵将水从冷凝器中抽出，经过蒸发器后再返回冷凝器，形成一个封闭的循环系统。
水泵的工作不仅能够保证水的流动，还能提高系统的能效。
总结起来，水环热泵空调系统的工作原理是通过水与空气之间的热交换来实现空调效果。
通过压缩机的工作，将空气压缩成高温高压的状态，再经过蒸发器和冷凝器的热交换，实现了热能的转移。
水环热泵空调系统具有能源利用率高、环保节能等优点，是一种理想的空调系统选择。
水环热泵空调系统原理
水环热泵空调系统原理水环热泵空调系统是一种先进的空调技术，它利用水环热泵原理来实现空气调节，具有能效高、环保节能的特点。
该系统通过循环水介质传热，实现空调供暖和制冷，是一种环保节能、经济实用的空调技术。
水环热泵空调系统的原理主要包括蒸发冷凝循环原理、蒸发器制冷原理、压缩机压缩原理和膨胀阀节流原理。
整个系统由蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀组成，通过这些组件的协调工作，实现了空气的冷却和加热。
首先，系统内的制冷剂经过蒸发器，吸收室内空气的热量并蒸发成为低温低压气体，使室内空气温度下降。
然后，这些低温低压的气体被压缩机吸入，通过压缩机的压缩作用，气体的温度和压力都升高，形成高温高压气体。
接着，经过冷凝器，高温高压的气体释放热量，冷却成为高温高压液体。
最后，冷凝器产生的高温高压液体通过节流阀进入蒸发器，液体将会放出热量，使得蒸发器中吸收的室内冷冻水达到制冷作用。
水环热泵空调系统通过以上的工作原理，实现了空气的冷却和加热，满足了人们对于舒适环境的需求。
在实际的工作过程中，系统利用水来传递热能，不仅提高了能效，也降低了对环境的影响。
因此，水环热泵空调系统在节能环保方面有着明显的优势，受到了广泛的关注和应用。
水环热泵空调系统的工作原理和技术特点使得它在应用中具有了广泛的适用性。
首先，它可以根据需要灵活调节供暖和制冷系统，满足不同空间的需求。
其次，系统利用水环传热原理，减少了对环境的污染，使得系统的运行更加环保。
同时，水环热泵空调系统还具有很高的能效，可以有效降低能耗，并且能够应对各种气候环境，在不同的气候条件下，都能有效地进行空调调节。
此外，水环热泵空调系统的结构简单，维护成本低，操作方便，具有更长的使用寿命，带来了更多的经济效益。
因此，水环热泵空调系统在空调行业中拥有了良好的发展前景。
随着环境保护意识的提高，节能减排的要求也日益严格，水环热泵空调系统作为一种环保节能的空调技术，必将受到更广泛的应用。
在未来的发展中，水环热泵空调系统将继续发挥其节能环保的优势，逐渐替代传统的空调系统，为人们创造更为舒适、健康、环保的空间环境。
暖通空调热泵技术第7章 水环热泵空调系统
中国建筑工业出版社
7.4 水环热泵空调系统的设计要点
机组容量的确定
（1）确定水源热泵机组运行的基本参数。 （2）确定机组空气处理过程。 （3）选择适宜的水源热泵机组型式与品种。 （4）根据水源热泵机组的实际运行工况和工厂提供的水源热泵机组的 特性曲线（或性能表），确定水源热泵机组的制冷量、排热量、制热 量、吸收热量、输入功率等性能参数。
解决这个问题的途径，就是由建筑物的外部引进低温热源，以替代加 热装置的高位能量。
中国建筑工业出版社
7.5 水环热泵空调系统的问题与对策
1 闭式太阳能 水环热泵空调 系统
中国建筑工业出版社
7.5 水环热泵空调系统的问题与对策
2 井水源水环热泵空调系统
中国建筑工业出版社
7.5 水环热泵空调系统的问题与对策
7.4.6 蓄热水箱
在水环热泵空调系统中常设置低温（或高温）蓄热水箱，以改善系统 的运行特性，低温蓄热水箱和高温蓄热水箱的作用是完全不同的。
中国建筑工业出版社
7.5 水环热泵空调系统的问题与对策
7.5.1 合理选择应用场所，充分体现出节能和环保效益
⑴ 水环热泵空调系统中的水/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，一般来说是不节能的， 相应也无环保效益。因此，在我国南方一些城市（如广州）从用能角 度看，不宜选用水环热泵空调系统。
水环热泵空调系统简介
水环热泵空调系统简介水环热泵空调系统是一种高效的空调系统，它采用水环热泵技术，将低温的水或地下水中的能量通过水环热泵的循环加热，使其温度变高，然后通过空气导入内部空间，从而实现空调制冷或制热。
水环热泵空调系统适用于各种建筑场所，如工业厂房、办公室、商场和住宅等，具有以下优点。
一、高效节能水环热泵空调系统利用水环热泵循环，将原本不易利用的热能转化为生产生活所需的冷热能源。
系统节能效果高，可以降低能源消耗，降低运营费用。
根据实测数据显示，相对于传统的风冷空调，水环热泵空调系统节能效果可达到30%以上。
二、环保节能水环热泵空调系统的节能效果是显著的，它直接导致减少不必要的能源浪费和环境污染。
由于采用了循环利用原理，减少了能源浪费与二氧化碳的排放，对环境的影响也减小很多。
三、稳定可靠水环热泵空调系统由于采用了高效的技术体系，其运行稳定可靠，能够满足地下水级别、温度等条件变化的要求，同时维修成本低，使用寿命长。
可以满足用户高效、可靠、安全的空调需求。
四、设计灵活水环热泵空调系统的设计灵活性强，可以根据不同用途的空调需求，进行按需定制。
同时，该系统的空调性能可以根据周边气候、温度、湿度等来实现精准调节，满足各类不同场所空调的需求。
五、全年制空调水环热泵空调系统是全年通用的，即可制热也可制冷，同时可以在纯水环境下实现在线加热、在线制冷，在不同季节下，提供最大的舒适空间。
综上所述，水环热泵空调系统的优点十分突出。
在建筑节能领域，水环热泵空调系统是非常重要的技术手段之一，其有望成为未来建筑节能的主流技术之一。
随着科技的不断升级和发展，水环热泵空调系统的性价比会越来越高，帮助未来的建筑更加智能、高效、节能。
水环热泵系统介绍
系统分类
z 水环热泵系统 即上文所描述的空调系统，在寒冷地区，某些没有内区的建筑，冬季无余热可回 收利用，但考虑到夏季及春秋季部分负荷时的节能问题，针对此特性，衍生出另 一种系统： z 水环系统＋热水盘管 与水环热泵机组相比，热水盘管式水环机组少了四通换向阀，即机组为单冷模式， 冬季，由锅炉产生的热水，直接进入热水盘管，给室内供热(与传统空调风机盘 管的制热方式类似)。其运行模式如下：
水环热泵系统与其他常见系统的比较
水环热泵系统与水冷冷水主机+末端比较表
比较项目
水环热泵系统
水冷冷水主机+末端
系统设计 系统造价 占用空间 系统安装 系统控制
维修保养 分期投资 分户计量
节能性
其它
不需复杂设计，设计周期短。
系统设计复杂，设计周期较长。
初投资与两管制风机盘管系统相当，比四 /
管制风机盘管系统便宜 20%以上。
泵机组可于任何时间选择供冷或供 四管道风机盘管在冷水，热水同时
热。温度控制舒适。
供应下，方可选择供冷或供热。
当水源热泵机组产生故障时，可单独 风机盘管需进行清洗过滤网工作，
关闭维修，需时较短，不影响其它机 当风冷热泵主机产生故障时，影响
组运行，损失轻微。
较大区域的空调使用，损失较大。
可独立装表计量，用户根据使用空调 费用不易计量，无论用户用否或用
年。
年，而且还要在保证制冷剂不泄露的情况下。
各水源热泵机组可独立供热 连接在同一室外机上的各盘管不能同时制冷/
供冷；主机从水环路种汲取或 制热；主机从空气种汲取或释放热量，受室外
对水环热泵空调系统的分析
对水环热泵空调系统的分析摘要：水环热泵机组作为一种以回收建筑余热为目的的空调形式，具有重要的节能和环保意义，受到了越来越多的关注。
文章主要对水环热泵空调系统的结构、特点及空气处理方式进行深入的分析和探讨，以供广大技术人员参考和借鉴。
关键词：水环热泵；空调系统；机构及运行分析1水环热泵空调系统水环热泵空调系统是以一个双管封闭的水循环系统连接系统中全部小型水—空气热泵机组，热泵机组将系统中的循环水作为吸热（热泵工况）的“热源”或排热（制冷工况）的“热汇”，从而形成一个以回收建筑物内部余热为主要特点的热泵供暖、供冷的空调系统。
通常系统内要连接辅助加热装置和冷却装置以维持系统循环水温度在一定范围内，使系统正常运行。
2水环热泵空调系统的优点①节约能源，舒适性高。
现代大型商业建筑通常有明显的内区和外区（一般按距外围护结构3～5 m划分）。
外区受室外气象条件影响较大，冬季需供热，夏季需供冷，并且每天的负荷也随室外气温及太阳辐射热的变换呈周期性变化。
内区无外围护结构传热，而设备、照明、人员产生热量，常年有余热存在，经常出现外区停止供冷或已开始供热，而内区仍需供冷的情况。
传统的全空气系统或二管制风机盘管系统，通常靠加大内区新风量来解决这个问题，有些在通风系统上设置了热回收装置，但实际运行效果很少令人满意。
一些高级宾馆或高档写字楼、商场等场所，内区存在过热状况，既不舒适，也不节能，原因就是传统的内外区合一的空调系统无法同时供冷供热，更难以利用建筑物内区的余热。
对于住宅建筑来说，一般不存在内外区问题，可回收的热量不多，但采用WLHP系统，仍会有显著的节能效果。
首先，水环热泵系统循环水温度一般控制在15～35℃之间，可以应用各种低晶位能源作为辅助热源，如地热水、工业废水、太阳能等。
其次，当过渡季节或夜间仅有部分用户使用空凋时，常规空调系统也需启动制冷主机或锅炉，而WLHP系统仅开冷却塔、辅助热源等少数设备即可。
而当只有极少数用户（如只有一、两户）短时间内需要供冷或供热时，甚至仅靠循环水的蓄热（冷）量，即可维持系统正常运转。
论水环热泵空调系统
论水环热泵空调系统［摘要］随着中国经济的高速发展，大量高层、超高层建筑在全国各地拔地而起，空调业也随之飞速发展，呈现出一派勃勃生机。
本文介绍了水环热泵空调系统的工作原理，并阐述了水环热泵系统设计的方法。
［关键词］水环热泵原理设计1热泵空调系统原理1.1 相当一段时间以来，国内许多地区，热泵空调技术得到了非常广泛的应用。
热泵空调机组以其节约有效建筑面积、使用灵活、既可制冷又可制热，受到暖通设计师们和业主的青睐，在空调领域已占有相当重要的地位。
目前，在民用建筑中使用的热泵机组种类很多，按其工作原理，应用最广泛的是空气源热泵（即空气——空气热泵，空气——水热泵）；还有一类是水———空气热泵。
前者是靠冷媒传向而完成的制冷或制热循环的，很显然，其热泵机组的制冷或制热效果会直接受到室外干湿球温度影响的，环境温度愈高，制冷能力下降愈多；环境温度愈低，其制热能力下降愈甚，甚至需停机化霜才能再启动，故选择空气源热泵时必须考虑各种因素，而不能不加分析地一哄而上。
已经发生一些选择空气源热泵作为冷热源的中央空调系统不能正常工作的例子，有关空气源热泵的论述已很多，本文不作过多的叙述。
而作为后者，即水—空气（水环热泵）是靠水转向而完成制冷、制热循环的。
1.2水环热泵机组是一种能够从低温物体中吸取能量，并把热量传递到高温物体的装置。
其工作原理是：夏季（高温工况下）它能把室内空气中的热量通过制冷剂把热量经循环水系统，再经冷却塔排至室外，使房间降温，达到设计工况；冬天（低温工况下）依靠制冷剂吸取循环水系统的热量供给室内，达到房间采暖加热的目的。
这种利用制冷机的冷凝器释放出热能的装置，即为“热泵”。
下图分别是水环热泵供冷与供热模式：图一中，压缩机（1）泵出冷媒气体经转向阀（2）到水/冷媒盘管（3），该盘管作为冷凝器把冷媒气体冷凝为液体，循环水把热量带走，水温升约为6—8℃。
液体冷媒通过过滤器和双向流量器到空气排管（4），冷媒蒸发把室内循环空气冷却，冷媒气体经转向阀（2）流回压缩机（1），完成一个冷媒循环，达到制冷的目的。
水环热泵空调系统简介
水环热泵空调系统简介摘要：概述了水环热泵空调系统在我国的历史和现状，简要介绍了水环热泵空调系统的工作原理和适用场合，重点分析了水环热泵空调系统的优点和缺点。
关键词：水环热泵水/空气热泵节能0 前言热泵从本质上来说是一种热回收装置，它从低温热源处吸取热量并提高品位后，再在高温热源处放热，起到节省高位能的租用。
自1989年以来，热泵技术在我国的应用与发展进入了兴旺期。
据统计，1996年我国空调设备（指电动冷热水机组、吸收式冷热水机组、房间空调器以及单元空调机组，但不包括进口机组）的总制冷能力约为2000万kW，其中热泵型机组的制冷能力约占60%[1]。
20世纪80年代初，我国在一些外商投资的建筑中采用了水环热泵空调系统[2]。
时至今日，水环热泵空调系统在我国的应用已经有了不小的普及。
90年代水环热泵空调系统便在我国得到广泛的应用。
据统计，1997年国内采用的工程共52项[2]。
不仅在北京、上海、广州、深圳、天津等大城市中一些工程采用它，而且如佛山、绍兴、惠州、泉州等中小城市也开始采用水环热泵空调系统。
此外，有关水环热泵空调系统的研究也卓有成效。
从1993年起，原哈尔滨建筑工程学院就开始了水环热泵空调系统在我国应用的预测分析与评价。
之后，不少相关论文随之发表，如文献[3]。
2005年，国内水环热泵空调系统的工程技术专著，即文献[4]――《水环热泵空调系统设计》出版。
1 水环热泵空调系统的概况水环热泵空调系统是指小型的水/空气热泵机组的一种应用方式，即用水环路将小型的水/热泵机组并联在一起，形成一个封闭环路，构成一套回收建筑物内部余热作为其低位热源的热泵供暖、供冷的空调系统。
典型的水环热泵空调系统由三部分组成：（1）室内的小型水/空气热泵机组；（2）水循环环路；（3）辅助设备（如冷却塔、加热设备、蓄热装置等）。
2 水环热泵空调系统的优点上世纪80年代初期在我国应用的一些水环热泵空调系统显示出了许多的优点：如回收建筑物余热的特有功能；不像传统锅炉那样会对环境产生污染；省掉或减少常规空调系统的冷热源设备和机房；便于分户计量与记费；便于安装、管理等。
水环热泵空调系统分类概述
传统水环热泵空调系统简介
水环热泵空调系统是指小型的水/空气热泵机组的一种应 用方式，即用水环路将小型的水/空气热泵机组（水源热 泵机组）并联在一起，构成一个以回收建筑物内部余热为 主要特征的热泵供暖、供冷的空调系统
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水环热泵空调系统特点
回收建筑内余热
灵活性 ➢ 室内水/空气热泵机组运行的灵活性 ➢ 系统的灵活扩展能力 ➢ 系统布置紧凑、简洁灵活 ➢ 运行管理的方便与灵活性 ➢ 调节的灵活性
设计简单、安装方便
双管系统，可达到同时供冷供热的效果
小型的水/空气热泵机组的性能系数不如大型的冷水机组
噪音 ➢ 旋转式压缩机：40-42 dB(A) ➢ 全封闭活塞压缩机：45-47 dB(A) ➢ 分体式：35 dB(A)
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传统水环热泵空调系统的问题
在热泵工况，用能不合理，不符合按质用能的原则
➢ 建筑物内部负荷不大，建筑物内的内区面积小 ➢ 常规空调热源又常为燃煤锅炉 ➢ 水系统中设置加热设备（如电锅炉、燃油（气）锅炉等），
从外部引入高位热能，以补充不足的建筑物余热量 ➢ 用高位能（电、燃气、油等）通过锅炉（或换热装置）变为
循环水的低位能，再由室内水／空气热泵提升后向室内供热
内区设置小型水/空气热泵，全年制冷制冷工况下，能耗 比大型冷水机组为冷源的空调系统大
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井水源水环热泵空调系统
闭式井水源水环热泵空调系统 开式井水源水环热泵空调系统
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井水源水环热泵空调系统闭式图式
周边区 (或北区)
内区 (或南区)
蓄热 装置
抽水井群 每口井配 备水泵
回灌井群
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井水源水环热泵空调系统开式图式
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水环热泵系统综述时间:2010-04-09 15:13来源:作者:小宇点击:539次水环热泵空调简介水环热泵系统是利用水源热泵机组进行供冷和供热的系统形式之一。
水环热泵空调是介于风冷分体空调与水冷整体空调之间的一种新型空调，是通过制冷剂作为制冷介质，水作为冷(热)源，其冷(热)源可以应用冷却塔冷却水、低品位热水、地下水、地表...水环热泵空调简介水环热泵系统是利用水源热泵机组进行供冷和供热的系统形式之一。
水环热泵空调是介于风冷分体空调与水冷整体空调之间的一种新型空调，是通过制冷剂作为制冷介质，水作为冷(热)源，其冷(热)源可以应用冷却塔冷却水、低品位热水、地下水、地表水、甚至地热(土壤热)。
此种连续循环系统的水温一般需维持在11~37℃之间，当循环水温低于11℃时，可借助于加热装置（低品位热水、地下水、地表水）加热，而当循环水温高于37℃时，则采用冷却塔（地下水、地表水）进行冷却，以维持正常运行。
室内送风既可侧出送风，也可采取风道系统，冷、热风通过独立的风道系统送到户内各房间，回风可经门下缝隙、辅助房间及走道返回机组；也可由回风管返回机组。
近年来受全球能源和环境问题影响，水环热泵由于具有良好的环保性和高能效成为行业新兴并大力推广的产品类型，特别是能耗大国中国，国家政府在多次重要会议中强调积极发展节能减排新技术，积极进行开发浅层地热源能源技术应用，利用热泵技术减少二氧化碳排放，并出台相关的财政补贴进行补助项目。
水源热泵近期国家政策：1)、随着节能减排政策的强力推进，全国都围绕公共节能出台相关的实施细则。
国务院办公厅2007.7.30正式颁布实施《关于建立政府强制采购节能产品制度》。
其中规定：“优先采购节能产品，对部分节能效果、性能等达到要求的产品，实行强制采购，建立节能产品政府采购清单管理制度，指导政府机构采购节能产品。
2)、2009年7月6日财政部、住房城乡建设部联合发布两项方案《可再生能源建筑应用城市示范实施方案》：开展国家可再生能源建筑应用示范城市创建工作，中央财政给予5000~8000万专项资金补助，主要用于工程项目及配套建设。
《加快推进农村地区可再生能源建筑应用的实施方案》：引导农村地区可再生能源建筑应用，农村可再生能源建筑应用补助标准为：地源热泵技术应用60元/平方米。
3)、财政部、住房和城乡建设部2009年7月18日联合宣布，在近年来实施可再生能源建筑应用示范工程的基础上，将组织开展可再生能源建筑应用城市示范工作。
实施方案提出，对纳入示范的城市，中央财政将予以专项补助。
资金补助基准为每个示范城市5000万元。
推广应用面积大，技术类型先进适用，能源替代效果好，能力建设突出，资金运用实现创新，将相应调增补助额度，每个示范城市资金补助最高不超过8000万元；相反，将相应调减补助额度。
实施方案确定了09年中央财政对农村地区可再生能源建筑应用的补助标准。
其中，地源热泵技术应用60元/平方米，一体化太阳能热利用15元/平方米，以分户为单位的太阳能浴室、太阳能房等按新增投入的60％予以补助。
以后年度补助标准将根据农村可再生能源建筑应用成本等因素予以适当调整。
每个示范县补助资金总额将根据上述补助标准、可再生能源推广应用面积等审核确定。
每个示范县补助资金总额最高不超过1800万元。
4)、全国各省及大城市相继出台可再生能源运用相关发展规划与鼓励办法，推动和促进可再生能源的运用。
北京：对北京地区建设使用地源热泵系统的单位和公司进行现金补贴（地源热泵补贴50元，水源热泵补贴35元，单位每平米）。
烟台：“对采用水地源热泵技术的房地产开发项目，其采用水地源热泵部分，免缴基础设施配套费供热外网部分收费”；对企业投资兴建大型地源热泵供热站的，按总投资的25%给予奖励，管网建设费用按辐射范围内项目的建筑面积，由财政部门从收取基础设施配套费中按52元/平方米给予补贴，但其所供热辐射区域内的建设项目不再享受免缴基础设施配套费中供热外网部分的收费减免政策。
重庆：出台了《重庆市可再生能源建筑应用示范工程专项补助资金管理暂行办法》。
《办法》规定，对利用可再生能源热泵机组的空调，按机组额定制冷量每千瓦补贴人民币800元，利用可再生能源提供生活热水的高温热泵机组，按机组额定制热量每千瓦补贴人民币900元。
江苏：《江苏省建筑节能管理办法》鼓励使用水源热泵系统，并按照有关规定减免水资源费。
天津：国土资源部将天津建设为浅层地热能资源开发利用示范城市，并向全国推广其经验。
郑州：《推动可再生能源建筑应用实施意见》设立专项资金用于可再生能源建筑应用示范工程补助。
烟台：《烟台市可再生能源建筑应用奖励办法》兴建大型地源热泵供热站按总投资25%给予奖励。
沈阳：已有地源热泵系统应用面积400万㎡以上，积极制定鼓励大面积应用的政策。
大连：全国唯一的水源热泵技术规模化应用示范城市。
宁波：中美地源热泵技术试点城市之一，对示范项目给予补助，政府对类似空气源热泵这样的节能项目，在接到用户申请并按程序验收后，可以享受工程造价20%的补贴。
在2008年度中宁波市政府对当地空气源热泵热水等节能环保工程项目的补贴达到4500多万元，2009年还会加大补贴的力度。
沈阳在推广热泵技术的同时政府对于采用地源热泵的相关单位也给予了扶持政策，包括：降低运营成本，给予资金支持，提供技术保证，加强政务服务，培育产业发展等相关利好政策。
鹤壁：率先在市政府办公楼节能改造项目中采用地源热泵系统。
大庆：研究利用油田采空区，应用地源热泵系统。
水环热泵系统的优点1、节能①通过系统中水的循环及热泵机组的工作，可以实现建筑物内热量的转移，达到了最大限度地减少外界供给能量；②水冷式热泵机组能效比高；③可以应用各种低品位能源作为辅助热源，如地热水、工业废水、太阳能等；④不使用的房间可以方便地关机；⑤部分负荷下仅开启冷却塔、辅助热源、循环泵等少数设备即可维持系统运行，当只有极少数用户短时间运行时，仅靠循环水的蓄热（冷）量，即可维持系统正常运转；⑥分户计量，易于使用户养成主动节约能源的习惯；⑦系统增加蓄水箱，可以利用夜间低谷电力，进一步节约运行费用，同时减少辅助热源的装机容量。
2、舒适水环热泵机组独立运行，用户可根据自己的需要任意设定房间温度，达到四管制风机盘管空调系统的效果。
3、可靠①水环热泵机组分散运行，某台机组发生故障，不影响其他用户正常使用；②机组自带控制装置，自动运行，简单可靠。
4、灵活①可先安装水源热泵的主管和支管，热泵机组则可在装修时按用户实际需要来配置；②不需建造主机房；③容易满足用户房间二次分隔要求。
5、节省投资①免去了集中的制冷、空调机房，降低了锅炉或加热设备的容量；②管内水温适中，不会产生冷凝水或散失大量热量，水管不必保温；③所需风管小，可降低楼层高度；④不需复杂的楼宇自控系统。
6、设计简单①全水系统设计，一般为定流量；②风系统小而独立；③分区容易；④控制系统简单。
7、施工容易①管道数量少，并不需保温；②无大型设备；③调试工作量小。
8、管理方便①操作人员数量少，技术要求低；②计费方便。
水环热泵系统经济性分析：以下，对几种主要的大型中央空调形式的初投资，长期运行费用，以及节能、适用等其他性能，进行一个简单的比较。
一、初投资费用比较：中央空调配置方案包括以下几种类型：（A）水冷冷水中央空调机组（B）风冷冷水中央空调机组（C）水环热泵空调机组二、运行能耗及长期运行费用分析大型中央空调能耗巨大一直是困扰厂家和用户的难题。
冷热源的能耗占中央空调系统能源消耗的绝大部分，大型集中冷热源中央空调只能依靠合理配置机组来尽量满足不同使用负荷条件下的节能需求，而当空调使用负荷波动范围较大或者与设计估算条件不符合时，节能效果不佳。
大型风冷、水冷中央空调机组如不采用其他节能手段，长期在满负荷状态下运行的电费极高，能量浪费很大。
各空调系统满负荷运行能耗估算比较水环热泵的能耗仅相当于水冷冷水能耗的7/10倍，相当于风冷热泵能耗6/10倍，制热时相当于电加热能耗的3/10倍2)初始投入即工程造价，包括设备成本和工程安装费用主要设备包括空调主机、末端设备、冷却水塔、冷却水泵、冷冻水泵等；工程安装包括冷却水、冷冻水输送管路、设备、相关配件安装费用、施工人工费用等。
3)为便于比较，以上数据均为最大使用负荷情况下的耗电，未考虑水环热泵空调在不满负荷运行情况下的节能能力。
4)大型中央空调机组未考虑管损和空耗。
实际使用中由于长距离冷却水管路输送损失能量，且在使用中负荷变化导致的主机功率过剩引起的空耗较大，管损和空耗一般可占全负荷的15%以上。
三、水环热泵机组与其他中央空调形式相比，具有更多的运行灵活性：1) 运行模式灵活，可在过渡季节实现不同空间机组制冷与制热同时进行，节省过渡季节能耗；2) 水环热泵机组将空调冷热源分散到各个房间，使空调总运行功率与实际需求的冷量负荷完全匹配，避免了大型集中冷热源中央空调普遍存在的空耗浪费。
冷却水输送管路不需要保温，不但降低初始投资，更消除了冷冻水输送过程中的“管损”，减少能源浪费。
（根据深圳建筑科学研究院的实验，冷冻水输送过程中每千米的冷量损失约为10%）3) 水环热泵机组与风冷机组相比，采用水冷方式，提高机组能效比，降低实际运行能耗；4) 便于与地温、蓄冷等节能手段结合，进一步减少能耗，降低运行费用；5) 可进行智能远程控制。
计费方便，方便进行分户独立控制、单独计费，不需要安装昂贵的热计量表；6) 各空调机组独立，维护或检修时不影响其他机组的正常运行；7) 可分期投资购买设备，可以先期只安装冷却水系统，空调机组根据需要在后期购买安装，降低一次性投资压力；8) 冷却水系统简单可靠，维护管理技术要求低，只需一般技术人员进行维护，降低人员管理维护费用；总结经过各中央空调主要系统初始投资和长期运行费用的比较，我们可以得到以下结论：1）水环热泵空调初投资略高于水冷集中式中央空调机组（增加约3%~6%），低于风冷冷水中央空调；2）但水环热泵空调相较于集中式中央空调机组节能约10~30%，如考虑到在不满负荷运行情况下节省的空耗和管损，以及在过渡季节节省的能耗，节省长期运行费用的效果更加显著。
3）水环热泵空调机组效率提升，导致成本略有增加，但从能效比提升带来的节能效果看，节电收益将超过成本增加值，并减少了电力需求量，节约电力资源，得大于失，利大于弊。
各种空调形式比较。