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空氣源熱泵供熱供冷三聯(lián)供技術(shù)及其應(yīng)用

時(shí)間:2019-06-07

空氣源熱泵三聯(lián)供是在普通的空氣源二聯(lián)供基礎(chǔ)上,增加熱回收技術(shù),將熱泵空調(diào)技術(shù)、熱泵熱水技術(shù)和先進(jìn)的換熱技術(shù)進(jìn)行技術(shù)集成,既能提供所需的空調(diào)冷凍水和采暖熱水,也可提供生活所需的生活熱水,實(shí)現(xiàn)了制冷空調(diào)和熱水器的完美結(jié)合,并使原有技術(shù)節(jié)能、安全、環(huán)保的特點(diǎn)得到進(jìn)一步提高。


三聯(lián)供機(jī)組,用途廣泛“多功能集成”,可一機(jī)多用;“模塊式”組裝,可在數(shù)萬平方米的大型賓館、寫字樓等場所使用,也可在100平方米左右以及數(shù)百平方米的居住建筑、上千平方米的會所、商業(yè)建筑中使用,制式多樣,可任意選用。


機(jī)組的構(gòu)成


1.翅片式換熱器采用獨(dú)特的換熱設(shè)計(jì)


翅片式換熱器采用獨(dú)特的換熱設(shè)計(jì),增大換熱器翅片間距,降低了灰塵等雜物在翅片上的附著程度;采用了波紋結(jié)構(gòu),增加了換熱器的換熱面積,三排管換熱設(shè)計(jì),增強(qiáng)了冷媒與空氣的換熱,減小了機(jī)組的體積。


2.熱交換式儲液器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用


機(jī)組內(nèi)部采用了獨(dú)特的熱交換式儲液器,制冷劑在高壓側(cè)通過再一次的熱量交換,降低了高壓側(cè)的系統(tǒng)壓力,降低了機(jī)組運(yùn)行功率,降低了運(yùn)行費(fèi)用。另外機(jī)組在制熱狀態(tài),高壓側(cè)直接對低壓側(cè)的熱交換,是壓縮機(jī)一種增焓技術(shù)的體現(xiàn),能使壓縮機(jī)在較低溫度下正常運(yùn)行。


3.雙壓縮機(jī)雙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)


雙壓縮機(jī),雙系統(tǒng)結(jié)構(gòu),一方面降低了機(jī)組運(yùn)行噪音,另一方面機(jī)組可根據(jù)末端負(fù)荷的需求,自動調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的工作數(shù)量,進(jìn)一步節(jié)能,同時(shí)雙壓縮機(jī)在各自獨(dú)立的系統(tǒng)里運(yùn)行,互不影響,即使一個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)異常也不會影響另一系統(tǒng)的正常工作。


空氣源三聯(lián)供機(jī)組,不僅僅是在機(jī)組上并聯(lián)或串聯(lián)一個(gè)熱回收換熱器那么簡單,其實(shí)際上從多個(gè)角度去設(shè)計(jì)、組裝與控制,達(dá)到密切、完美的協(xié)調(diào)才能發(fā)揮出,必須采取第二冷凝方式介入,而第二冷凝方式的介入大小和第一冷凝方式的大小在選擇和設(shè)計(jì)上,都存在很多設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)與地區(qū)環(huán)境溫度、濕度等多方面的設(shè)計(jì)問題。另外通過熱管技術(shù)相結(jié)合的方式,能進(jìn)一步大大提高換熱效率。


空氣源熱泵三聯(lián)供模式簡介


空氣源熱泵三聯(lián)供機(jī)組集制冷、供暖、供熱水于一體,一機(jī)三用。能實(shí)現(xiàn)“制冷”、“制冷+制熱水”、“供熱水”、“供暖”、“供暖+供熱水”五種模式中的任意一種,滿足一年四季的不同需求。


夏季:三聯(lián)供機(jī)組采用了內(nèi)部獨(dú)特的熱回收技術(shù),制冷時(shí)將還未排放到室外的熱量回收利用產(chǎn)生生活熱水,所產(chǎn)熱水完全免費(fèi)。機(jī)組回收熱量產(chǎn)熱水的同時(shí),亦可看作一種水冷凝的方式,采用了水冷與風(fēng)冷相結(jié)合的方式,大大提升了機(jī)組的制冷效果。


春秋季節(jié):春秋不需要空調(diào)的季節(jié),轉(zhuǎn)換到“供熱水”產(chǎn)熱水。用空氣源熱泵產(chǎn)熱水主要是消耗少部分電能驅(qū)動壓縮機(jī)工作,機(jī)組從空氣中吸收熱量,水電完全分離,杜絕了安全隱患,產(chǎn)熱水的主要熱量來自空氣中,所以產(chǎn)熱水的費(fèi)用僅為采用電熱水器的1/4左右。為采用燃?xì)鉅t產(chǎn)熱水費(fèi)用的1/3左右。


冬季:冬季可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)供暖,亦可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)供生活熱水。與部分產(chǎn)品具備該功能但供暖和產(chǎn)熱水不能同時(shí)進(jìn)行,需先后分開的特點(diǎn)相比,三聯(lián)供機(jī)組在產(chǎn)熱水的同時(shí)亦可供暖。真正實(shí)現(xiàn)供暖同時(shí)供熱水。


武漢東湖賓館的應(yīng)用實(shí)踐


(一)工程概況


始建于上個(gè)世紀(jì)五十年代初期的武漢東湖賓館位于風(fēng)景旅游區(qū)的東湖之濱,總建筑面積為22000m2,空調(diào)原設(shè)計(jì)系統(tǒng)為制冷系統(tǒng),采用2臺制冷量為872.2KW的開利壓縮式冷水機(jī)組(額定功率為241KW)和1臺制冷量為2044KW的螺桿式制冷機(jī)組(額定功率為412KW),供熱及熱水系統(tǒng)采用2臺燃?xì)庹婵諢崴仩t來滿足冬季供暖及全年熱水需求。根據(jù)業(yè)主提供的資料,賓館日最大熱水用量為100噸/天。出于節(jié)能減排的考慮,東湖賓館進(jìn)行暖通工程改造,使用空氣源三聯(lián)供機(jī)組來滿足賓館的制冷、采暖和熱水需求。


(二)設(shè)備選型

空氣源熱泵供熱供冷三聯(lián)供技術(shù)及其應(yīng)用

1.酒店冷負(fù)荷及熱水需求


根據(jù)業(yè)主提供的資料主機(jī)按兩用一備的使用原則,可知賓館夏季冷負(fù)荷2916.2KW(2044+872.2),考慮到業(yè)主對室內(nèi)溫度要求較高,按3200KW的冷負(fù)荷設(shè)計(jì)。


2.項(xiàng)目設(shè)備選型


按方案需求,選用20臺空氣源熱泵三聯(lián)供機(jī)組和16臺廢水源熱泵三聯(lián)供機(jī)組??諝庠慈?lián)供機(jī)組每臺制冷量為80KW,制熱量為88KW。則20臺機(jī)組總冷/熱負(fù)荷為1600/1760KW;廢水源三聯(lián)供機(jī)組單臺制冷量為100KW,制熱量為120KW,則16臺機(jī)組總冷/熱負(fù)荷為1600/1920KW;故總的冷/熱負(fù)荷為3200/3680KW,完全為滿足系統(tǒng)冷/熱負(fù)荷需求。


(三)改造后東湖賓館系統(tǒng)全年運(yùn)行費(fèi)用對比表:

空氣源熱泵供熱供冷三聯(lián)供技術(shù)及其應(yīng)用

(四)選用方案優(yōu)勢及特點(diǎn)分析


1.安裝節(jié)約空調(diào)機(jī)房面積


空氣源熱泵冷暖熱水機(jī)組安裝在五樓的平頂上,不用窗外占據(jù)建筑空間,節(jié)省可觀的建筑面積。


2.一機(jī)三用,節(jié)約熱水鍋爐投資


采用熱回收空氣源熱泵冷暖熱水機(jī)組可省掉熱水鍋爐設(shè)備的投入,既省掉設(shè)備的投資又節(jié)省了鍋爐房的建筑面積,制冷、供暖、供熱水一機(jī)三用。


3.節(jié)能


(1)在夏季和冬季可節(jié)約全部的衛(wèi)生熱水的加熱費(fèi)用。


(2)自動化程度高,負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍寬廣,在不同季節(jié)和負(fù)荷下更能符合調(diào)節(jié)上的要求,具有常規(guī)中央空調(diào)無法負(fù)荷適用性,具有非常明顯的節(jié)能性。特別是在夜間、過渡季節(jié),低負(fù)荷時(shí)節(jié)能效果更明顯。


(3)模塊機(jī)制冷獨(dú)有的優(yōu)勢,系統(tǒng)末端的負(fù)荷降低時(shí),有部分主機(jī)自動停止運(yùn)行進(jìn)入待機(jī)狀態(tài),運(yùn)行更人性化,節(jié)能更明顯;當(dāng)負(fù)荷增加時(shí),待機(jī)狀態(tài)的主機(jī)又能自動開始運(yùn)行,以保證整個(gè)系統(tǒng)冷熱負(fù)荷的需求。


4.運(yùn)行與售后服務(wù)


(1)單機(jī)維護(hù)、維修時(shí),對整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的使用不會造成任何影響,傳統(tǒng)常規(guī)中央空調(diào)維護(hù)、維修時(shí)對空調(diào)使用會有很大影響;


2)智能化程度高,無須投入大量的運(yùn)行、維修人員,節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用;年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低,只是傳統(tǒng)常規(guī)中央空調(diào)的3/4左右。

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