【摘要】：水源熱泵是一種高效、節(jié)能、節(jié)資、冷暖兩用、運(yùn)行靈活且無污染的新型中央空調(diào)系統(tǒng)。它利用空氣、地表水、地下水、工業(yè)廢水及地下常溫土壤資源，借助壓縮機(jī)系統(tǒng)，完成制冷(制熱)，是一種高效節(jié)能的環(huán)保設(shè)備。它由壓縮機(jī)，室外井泵，主循環(huán)泵及風(fēng)機(jī)盤管通過管網(wǎng)連接構(gòu)成一個(gè)換熱系統(tǒng)滿足制熱和制冷的工藝需要。
【關(guān)鍵詞:水源熱泵； 壓縮機(jī)； 井泵； 循環(huán)泵； 換熱器
中圖分類號(hào): TU991.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào)
1前言
隨著近十幾年來改革開放的進(jìn)行，各類辦公樓，體育場館，酒店會(huì)堂迅速在神州大地上崛起，使服務(wù)于這些高檔樓宇的中央空調(diào)系統(tǒng)也在我國得到了迅速發(fā)展。尤其是近年來興起的水源熱泵式中央空調(diào)，以其高效、節(jié)能、污染小、維護(hù)方便的特點(diǎn)受到大力推廣，在我區(qū)水源熱泵式中央空調(diào)起步還比較晚，但發(fā)展勢頭看好，大多數(shù)人對(duì)這一新興技術(shù)還比較陌生。筆者有幸參與了我區(qū)某酒店水源熱泵式中央空調(diào)的安裝、調(diào)試，及隨后近兩年的日常維護(hù)工作，獲得了一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，在此向大家初步介紹一下水源熱泵的工作原理及相關(guān)設(shè)備在酒店的應(yīng)用，以期對(duì)水源熱泵在各類場館推廣應(yīng)用有所借鑒。
2水源熱泵的工作原理
某大酒店是一家四星級(jí)酒店，酒店建筑面積2.2萬平方米，分A、B兩區(qū)，A區(qū)七層，B區(qū)十層。酒店中央空調(diào)采用水源熱泵式中央空調(diào)系統(tǒng)，自2003年11月投人運(yùn)行，經(jīng)過工程技術(shù)人員的不斷調(diào)試，至今設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠，完全能夠滿足酒店制冷制熱需要。
熱泵系統(tǒng)就是能夠把能量從溫度低(低品位能量)傳遞到溫度高(高品位能量)的設(shè)備系統(tǒng)。正如水能夠通過水泵能從低處向高處流動(dòng)一樣，它是以花費(fèi)一部分高質(zhì)能為代價(jià)，從自然環(huán)境中獲取能量，并連同所花費(fèi)的高質(zhì)能一起向用戶供熱，從而有效地利用了低水平的熱能。
在制冷模式時(shí)，高壓高溫的制冷劑氣體從壓縮機(jī)出來后進(jìn)人水/制冷劑的冷凝器，向水中排放熱量而冷卻成高壓液體，并使水溫升高。到熱膨脹閥進(jìn)行節(jié)流膨脹成低壓液體后進(jìn)人蒸發(fā)器蒸發(fā)成低壓蒸汽，同時(shí)吸收空氣的(水)的熱量。低壓制冷劑蒸汽又進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮成高壓氣體，如此循環(huán)不已。此時(shí)，制冷環(huán)境需要的冷凍水在蒸發(fā)器中獲得。在供熱模式時(shí)，高壓高溫制冷劑氣體從壓縮機(jī)壓出后進(jìn)人冷凝器同時(shí)排放熱量而冷卻成高壓液體，到熱膨脹閥進(jìn)行節(jié)流膨脹成低壓液體進(jìn)人蒸發(fā)器蒸發(fā)成低壓蒸汽，蒸發(fā)過程中吸收水中的熱量將水冷卻。低壓制冷劑蒸汽又進(jìn)人壓縮機(jī)壓縮成高壓氣體，如此循環(huán)不已。此時(shí)，供熱環(huán)境需要的熱水在冷凝器中獲得。熱泵系統(tǒng)是一種高效、節(jié)能、節(jié)資、冷暖兩用、運(yùn)行靈活且無污染的新型中央空調(diào)系統(tǒng)。它利用空氣、地表水、地下水、工業(yè)廢水及地下常溫土壤資源，借助壓縮機(jī)系統(tǒng)，完成制冷(制熱)。它無須任何人工資源，徹底取代了鍋爐或市政管網(wǎng)等傳統(tǒng)的供暖方式和中央空調(diào)系統(tǒng)。它不向外界排放任何廢氣、廢水、廢渣，使人們遠(yuǎn)離粉塵、廢氣和霉菌，是一種理想的綠色技術(shù)。
水源熱泵就是以地下水作為冷熱“源體”，在冬季利用熱泵吸收其熱量向建筑物供暖，在夏季熱泵將吸收到的熱量向其排放、實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物供冷。傳統(tǒng)的暖通空調(diào)系統(tǒng)需要很多輔助系統(tǒng)或設(shè)備來完成一個(gè)完整的暖通空調(diào)功能，如鍋爐、冷卻塔。而水源熱泵系統(tǒng)只是通過與地下水的熱交換來完成制冷或制熱的效果。只應(yīng)用一個(gè)硬件系統(tǒng)，通過在不同季節(jié)進(jìn)行冷凝器和蒸發(fā)器的轉(zhuǎn)換，就可以完成制冷與制熱功能的轉(zhuǎn)換。
3主要設(shè)備特點(diǎn)
3.1壓縮機(jī)
某酒店中央空調(diào)主機(jī)選用意大利克萊門特中央空調(diào)設(shè)備，設(shè)備安裝于地下室內(nèi)，一臺(tái)螺桿機(jī)供酒店制冷(制熱)，型號(hào)為:BE/SRHH3302，雙機(jī)頭總功率為420kW。一臺(tái)活塞機(jī)供酒店制熱水和制冷(制熱)，型號(hào)為:WRHH- R- 1002雙機(jī)頭總功率為106.4kW 。
克萊門特螺桿式壓縮機(jī)是一種回轉(zhuǎn)式的容積式壓縮機(jī)，它是利用一對(duì)設(shè)在機(jī)殼內(nèi)的螺旋形陰陽轉(zhuǎn)子的嚙合運(yùn)動(dòng)，來改變齒槽容積完成蒸汽的壓縮。能量調(diào)節(jié)靠兩轉(zhuǎn)子下面的機(jī)殼內(nèi)滑閥的軸向來回滑動(dòng)，改變轉(zhuǎn)子的有效工作長度來改變壓縮機(jī)的輸氣量，進(jìn)而改變制冷(制熱)量。制冷劑為R22，為防止長期停車后開機(jī)產(chǎn)生液擊現(xiàn)象，機(jī)組在曲軸箱油槽內(nèi)加裝油電加熱器，電加熱器用于啟動(dòng)前先將槽中油加溫，使混合在油中的制冷劑蒸發(fā)掉，然后再啟動(dòng)壓縮機(jī)。螺桿機(jī)對(duì)環(huán)境溫度變化敏感，有多套保護(hù)裝置(高低壓保護(hù)，熱保護(hù)，水流保護(hù)，壓縮機(jī)相序保護(hù)，缺相保護(hù)，電壓保護(hù))。
活塞機(jī)為半封閉式往復(fù)式壓縮機(jī)，缸體為V型排列，壓縮機(jī)的機(jī)體與電動(dòng)機(jī)的殼體鑄成一體，壓縮機(jī)和電動(dòng)機(jī)同一根軸，消除了開啟式壓縮機(jī)軸封易漏的弊病，密封性能好。低溫制冷劑蒸汽通過電動(dòng)繞組，改善了電動(dòng)機(jī)的冷卻條件，提高了電動(dòng)機(jī)的效率。
3.2井泵和循環(huán)水泵系統(tǒng)
井泵安裝于酒店室外三個(gè)井坑內(nèi)，共有6臺(tái)，兩臺(tái)為一組用一井坑，功率分別為18.11,11kW，流量分別為每小時(shí)50m3和80m3，每個(gè)井坑內(nèi)井泵與其它泵都與主進(jìn)(回)水和排污管道相連，配以蝶閥控制。井深50m，井水回灌采用一抽兩回或自抽自回的方式，地下室主機(jī)房內(nèi)冷凍水(冬季為制熱水)主循環(huán)泵為兩臺(tái)30kW立式單級(jí)雙吸離心泵，兩臺(tái)15kW離心泵，揚(yáng)程均在30m以上。
3.3換熱設(shè)備
為主機(jī)配套的水冷臥式冷凝器為制冷劑包銅管水路結(jié)構(gòu)，每年只需用鐵絲系毛刷清洗兩次水路銅管水垢即可滿足機(jī)組換熱需要。蒸發(fā)器為干式殼管式，制冷劑在管內(nèi)氣化，有利于回油，蒸發(fā)器水路可以兩年一次通過外接循環(huán)泵輔以酸液槽，循環(huán)弱酸溶液反復(fù)沖洗10h以上改善換熱效果。板式換熱器是新型的換熱設(shè)備，是用薄金屬制成具有一定形狀波紋的換熱板片，然后疊裝而成的一種換熱器，工作的流體在兩塊板片所形成的窄小面曲折的通道中流過，中間隔一層板片，通過此板片進(jìn)行熱量交換。板式換熱器的流道較小，所以對(duì)水質(zhì)的要求較高。每三個(gè)月用草酸溶液清洗。
3.4集水器和分水器
因空調(diào)系統(tǒng)分區(qū)較多，故在供水與回水管前設(shè)有分水器與集水器，將各空調(diào)分區(qū)的供回水管由分水器與集水器接出，便于各區(qū)供熱(冷)量的調(diào)節(jié)。在分水器與集水器之間，還連接有旁通平衡控制閥以平衡系統(tǒng)壓力。
3.5風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)
廣泛分布于各個(gè)廳房和客房內(nèi)的空調(diào)末端設(shè)備，平時(shí)只需定期的清洗水路過濾器即可滿足工藝需要。
4結(jié)束語
總之，整個(gè)水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)相互影響，又受外界天氣及使用情況影響的大的系統(tǒng)，在日常的維護(hù)工作中要時(shí)時(shí)關(guān)注天氣變化和使用負(fù)荷變化及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)使其發(fā)揮最佳的作用，這方面的問題由于涉及具體機(jī)型調(diào)整，本文不做贅述。
