制冷设备行业领导者

能博士水环空调系统原理图

 

 

水环热泵空调技术经济分析
 

一、水环热泵制冷原理

水环热泵是指通过水环路把众多的水/空气热泵连接起来的以集中冷却、分散制冷为主要特征的直接蒸发式制冷设备，有机的结合了传统中央空调和家用空调两者的优点。

二、水环热泵空调特点

1、系统简化，初投资少

不需要制冷机房及冷冻水泵间，节省商业用地费，节省的机房面积可用于其它用途。当室内机选用壁挂式或立柜时，房间内可不吊顶装修，节省装修费。系统综合能效比高，单相电源空调机组功率因数高〔COSφ＞0.96〕，变压器容量可下降20%，节省电力增容费。系统简化，只需一套常温水系统，设计施工周期短，节省设计安装费。因此，工程总造价比传统中央空调节省10%，比溴化锂、风冷中央空调节省20%，比VRV中央空调节省30%。

2、高效节能，运行费用低

（1）设备节能：机组采用高效换热技术，冷凝温度大大下降，压缩机能效比(EER)比风冷式高出70～95%。若考虑室内风机功耗，空调机单机能效比EER高达3.60～5.54，比一般空调设备节能10～30%。

（2）系统节能：当多台机组组成一个空调系统时，由于空调机组可单独开停，实现了用多少冷量开多少主机，系统能量调节比冷水机组更接近于无级调速。冷却水为常温水，水输送过程中不会产生冷量衰减，能量转换只为一次。因此，一个夏季空调系统运行费用比传统中央空调节省20%，比风冷、VRV中央空调节省30%，比溴化锂中央空调节省40%。如果采用变频式空调机组和水路变频调节，系统节能将更加可观。

（3）管理节能：当机组电脑板上配置通讯口时，通过中央计算机可对系统集中监控，与楼宇控制系统接口，实现设备管理自动化及能量管理自动化。一个完整的计算机集散控制系统，运行管理上可节能10～30%。

（4）用户节能：当系统用于出租性公寓或写字楼、商铺、住宅楼时，每个用户单独配置电表，冷却水系统功耗则按用户空调机用电大小按比例分摊。因此，用户可从每月度的电费缴纳中直观的了解到自己的空调耗电情况，节能意识更强了。

3、机组运行可靠性高，噪声低，寿命长

由于系统中各台机组相互独立，单台机故障不会影响到其它区域的机组运行，整个系统发生故障的可能性则接近于零，系统安全性高，而传统中央空调主机故障影响整个系统，安全性一般。机组本身压缩机具有高低压力保护，高低电压保护，过电流过热保护，压缩机长期在水冷工况下工作，运行条件良好，工作负荷低，噪声比风冷、VRV中央空调大幅度下降，使用寿命可达15～20年。

4、最全面的中央监控能力，维护效率高

通过中央计算机和互联网对接，设备公司即可在总部进行远程监控，保证系统安全运行。而冷水机组厂家只能对主机进行监控，一个用户要面对两个空调设备商（主机和末端），系统保证能力差。由于对系统进行全面实时监控，易于发现故障点和识别故障原因，用户只需面对一个空调设备商，维护效率高。

5、最简便的能量计费方式,每个用户均可独立计算电费。大楼管理人员、物业部门、业主再也不用为空调电费的结算发愁，真正实现公正、公平。

6、最实惠的运行管理维保费用

无需专职人员值班，减少了物业管理费用。可实现空调系统全自动化、无人化运行。无冷冻水系统，系统简单运行可靠性高，维修次数和保养工作少，配件为市场通用型，维保费用低。传统中央空调冷冻水管道需严格保温，失效后滴水影响室内吊顶和制冷效果，保温材料一般3～5年更换一次，且配件、油料等只能从原设备厂家购买，维保费用高。

7、热泵机组用于采暖，便于能量回收

当建筑物分内外两区时，内外区之间用水环路回收热能，大量节约能源。

8、每个用户可根据需要同时实现制热和制冷

只需二管制（冷却水供水与回水），却可起到四管制系统的作用。一年四季（如在过渡季节：春夏或秋冬交替时）在不同的房间按使用者需要同时实现制热和制冷，提高了空调使用的灵活性和舒适性。

9、智能化控制，满足个性化需求

主机分布在各个需要空调的房间，能方便地在各房间末端的线控器上对空调进行控制。空调机组为微电脑智能化控制，机组可遥控、线控或面板操作，可任意设置时间、温度、送风量，客人可根据自己的需要调整这些参数，使之更符合客人的个人要求，提高舒适性能。控制器显示空调机所有功能，可观察到空调机设定情况及运转时房间温度，系统带有故障报警显示，具有自诊断功能。

10、投资灵活、降低用户资金风险

•可分期投资设备，只需先安装冷却水系统。

•机组可以根据建筑进度或租售情况分期、分批安装。

•机组可以分户或分室独立安装，产权可由房屋业主买断。

•机组的更换可分期、分批进行，业主可以根据资金情况决定更换时间表。

11、机组数量多，维修点多，压缩机噪声及水侧换热器结垢一直是影响水环热泵推广普及的瓶颈问题。

（1）结构形式、安装方式多样：从结构上来看，能博士水冷空调分为整体式和分体式两大类。从安装方式上来看，有吊挂式、落地式、挂墙式。吊挂式包含暗装、半暗装、明装风机盘管机组及吊挂风柜。落地式包含立式、卧式两种方式。用户可根据房间布局、气流分布、声学指标、吊顶形式、控制要求选配相应的机组型号。

（2）产品冷量分布跨度大：能博士空调机组单台最小冷量为2.20Kw，最大冷量为400Kw，单台空调机组使用面积（办公或商场）10m2～2000 m2。

（3）多种风机余压可供选择：对于风管式机组，能博士提供多个余压段，用户风道阻力大时（如风管上安装消声器、净化段）可选择高余压机组。对于一般用途，用户可选择本公司生产的低余压机组。

（4）高、中、低端产品：面对不同的工程应用项目，能博士公司均能提供不同性价比的产品，其中低端为一般性产品，中端为压缩机分级调节（双程或多程温控），高端为变频或环保制冷剂产品，控制器可与楼宇自控系统接口。

12、制热形式多样，供热能力稳定

（1）热泵采暖

对于热泵机组，冬季采暖时，水回路水温只需保持在15～25℃。辅助热源可采用各种工业废热、余热或锅炉、太阳能等。

（2）供热稳定

与风冷热泵机组相比，空调机供热能力稳定，不随外界环境变化。

（3）热水直接采暖

对于有热水源（50～60℃）的场合，可采用双盘管机组，在冬季采暖时，压缩机停用，由热水直接采暖。

（4）电加热采暖

对于电力充足及电价较低的地区，可采用直接PTC陶瓷电加热机组。对于电价按峰谷差计价的地区，可采用电锅炉+蓄热装置移峰采暖。

（5）水环热泵+空气源热泵联合采暖

对于长江沿线及华南地区，可采用专用的空气源辅助热水机组，给水环系统提供制热用的低温水，系统能效比比直接风冷热泵采暖高20%。

 

水源热泵中央空调系统与集中式中央空调系统对比表

 

空调系统的运行

1)夏季运行

夏季运行时，开启夏季工况的各回路阀门，空调机制冷时的冷凝热由冷却循环水带到冷却塔散发至大气中。供水温度为28～32℃。

2)冬季运行

A,电加热型：启动风机和PTC加热回风，然后通过送风口向房间供热，关闭压缩机、水泵和冷却塔。

B,热泵型

a、系统回水通过电加热器或空气源辅助热泵转换成15～25℃的热水，同时将冷却塔进出水管道的阀门关闭，打开其旁通阀及热水回路中的各阀门，再由水泵送至空调机换热；

b、系统回水通过板式换热器转换成15～25℃的热水，同时将冷却塔进出水管道的阀门关闭，打开其旁通阀及热水回路中的各阀门，再由水泵送至空调机换热。

C, 双盘管型：系统回水通过板式换热器转换成50～60℃的热水，同时将冷却塔进出水管道的阀门关闭，打开其旁通阀及热水回路中的各阀门，再由水泵送至空调机换热。

 

空调系统的自动控制

为了有效地控制室内空气温度和系统供回水温度,方便维护运行管理,节约能耗，设置以下自动控制措施。

1）空调机的自动控制

A,风机盘管的控制

制冷制热时采用风量调节和压缩机启停相结合的微电脑智能化控制，制冷制热迅速，室温选择范围广，室温感应灵敏，受外界环境影响小（热泵型）。制热时采用风量调节和水量调节相结合的微电脑智能化控制(双盘管热水型)。

B,新风机及柜机的控制

制冷制热时采用压缩机启停的微电脑智能化控制。制冷制热迅速，送风温度感应灵敏（热泵型）。制热时采用水量调节的微电脑智能化控制(双盘管热水型)。

2）为了防止水系统流量不足或水泵停机时空调机组产生误操作，在回水总管上设置水流开关，水电联锁保证系统安全运行。水系统开机顺序为：冷却塔—水泵—空调机组，停机顺序与之相反。

3）冷却水泵的自动控制

水系统为定流量系统，系统流量不随机组的开停机变化，水泵定速运行，空调机组不设置电动二通阀。

4）空调冷、热源的自动控制

冷却水系统的供水总管上装有温感器，制冷时冷却塔风机定速运行，不随回水温度的大小变化；制热时根据供水温度15～25oC(热泵型)和50～60 oC(双盘管型)，控制辅助加热器的启停。

5）空调系统的监测与控制

A,集中控制空调机组,冷却水泵、冷却水塔、辅助热源、新风机组等，均可在控制中心控制，同时亦可就地控制；

B,设备连锁与自动保护，工况自动转换；

C,每台设备均有参数与状态显示。

6）楼宇自动化

当空调机组电脑控制器上配置通讯口时，经过通讯线与中央计算机联系，可组成一个集中监控的网络系统。