【正文】 筑空間。南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 16 因此，從減少能源消耗角度，小而分散的空調(diào)器更節(jié)能。新風(fēng)量的組織與控制（根據(jù)室外環(huán)境參數(shù)或二氧化碳濃度控制新風(fēng)量），可以將新風(fēng)能耗降為最小，有時(shí)還可利用室外新風(fēng)進(jìn)行自然降溫，最大限制地減少能耗。 （ 3）采用自動(dòng)控制方法 部分負(fù)荷情況下，熱泵機(jī)組投入臺(tái)數(shù)的合理確定，需要對(duì)熱泵機(jī)組進(jìn)行群控，要使水泵的 運(yùn)行臺(tái)數(shù)與熱泵機(jī)組同步，需要對(duì)系統(tǒng)采取變水量自控方式。另外，如果水泵能采用變頻泵，使其額定工況下的水溫差達(dá)到 5℃ ，同時(shí)在部分負(fù)荷下，水泵流量也相應(yīng)改變，當(dāng)然不應(yīng)小于熱泵機(jī)組的最小限定流量，則其節(jié)能效果會(huì)更顯著。水泵臺(tái)數(shù)盡可能與熱泵臺(tái)數(shù)匹配，以便部分熱泵停機(jī)時(shí)，水泵相應(yīng)停機(jī)，以減少水泵的消耗。 另外， 工程中普遍出現(xiàn)的所選水泵過大，水溫差過小的現(xiàn)象。原則上，熱泵機(jī)組不少于 2~3 臺(tái)，獨(dú)立的制冷循環(huán)數(shù)不少于 4~6 個(gè)。個(gè)別熱泵還可根據(jù)室外環(huán)境參數(shù)改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以減少風(fēng)機(jī)的能耗。從各供應(yīng)商提供的資料看，熱泵效率高低差異明顯，高者額定工 況制冷系數(shù)達(dá)到 左右，低者在 左右。所以熱泵機(jī)組效率的高低對(duì)空調(diào)系統(tǒng)能耗有決定作用。熱泵空調(diào)的節(jié)能措施可分下列幾個(gè)方面 ： （ 1）． 選用高效率低能耗的熱泵，合理確定熱泵臺(tái)數(shù)。空調(diào)系統(tǒng)有效的節(jié)能措施對(duì)于減少建筑能耗，減少大樓的營(yíng)運(yùn)成本有明顯的效果與意義。另外，水泵宜選用低轉(zhuǎn)速泵，水泵房通向內(nèi)走道的門應(yīng)做隔音門，有條件時(shí)設(shè)隔音門套。置于屋面的水泵宜設(shè)帶配重平衡塊的彈簧減振臺(tái)座。從樓內(nèi)走向熱泵所在屋面平臺(tái)的出入口應(yīng)做隔音門并設(shè)隔聲套間，或熱泵機(jī)組與大樓核心筒 之間有輔助房 間（如水泵間、配電間）等隔斷。另外，在布置上，熱泵機(jī)組應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離房間，或與相鄰的房間之間加隔聲屏，但應(yīng)注意隔聲屏不應(yīng)阻礙通風(fēng)氣流的流通。 2． 3． 7 減少 熱泵機(jī)組噪音影響的措施 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 15 減少熱泵機(jī)組噪音的影響，一方面應(yīng)從熱泵機(jī)組著手，如壓縮機(jī)加消音套，風(fēng)機(jī)采用靜音型，即盡可能選用低噪音的熱泵機(jī)組。有條件時(shí) 熱泵 水系統(tǒng)宜采用變水量控制以有效解決水力失衡和減少部分負(fù)荷情況下水泵的消耗。膨脹水箱應(yīng)設(shè)信號(hào)管以便觀測(cè)其中的水位。系統(tǒng)膨脹水箱底應(yīng)高出系統(tǒng)最高點(diǎn) 1米以上。水泵的出入口均應(yīng)裝壓力表。采用板式換熱器的熱泵入口應(yīng)裝不少于 60日 /吋的過濾器。 系統(tǒng)中熱泵與水泵的連接宜采用壓入式連接，即水泵往熱泵供水。各并聯(lián)環(huán)路的回水管上有條件時(shí)也宜設(shè)溫度計(jì)和平衡閥，以利觀測(cè)及水力平衡。各系統(tǒng)設(shè)備只要條件允許，盡可能采用同程布置方式。 2． 3． 6 熱泵 熱泵 水系統(tǒng) 較大的 熱泵 系統(tǒng)，或一個(gè)大樓中有運(yùn)行時(shí)間不一致的不同功能部分 ，或有若干需獨(dú)立計(jì)量的部分，或存在阻力相差較大的若干部分， 熱泵 水系統(tǒng)宜通過分集水器分設(shè)若干個(gè)子系統(tǒng)，熱泵和水泵的配置應(yīng)與之相適應(yīng)，以保證系統(tǒng)始終處在較高工作效率狀態(tài)。但當(dāng)系統(tǒng)熱泵只有 1~2個(gè)回路時(shí)，為減少化霜對(duì)室內(nèi)溫度的影響，有條件時(shí)，可將 熱泵 器啟?？刂婆c水溫同步，如當(dāng)水溫低于35℃ 時(shí)， 熱泵 器風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)水溫高于 35℃ 時(shí)風(fēng)機(jī)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，習(xí)慣上按中檔參數(shù)選擇 熱泵 器，本身就有一定的裕量。這一方面是由于南京地區(qū)一般建筑物的供暖熱負(fù)荷小于夏季供冷冷負(fù)荷，另外，同樣的 熱泵 器， 60℃ 進(jìn)水溫度條件下的供熱量明顯大于 7℃ 進(jìn)水條件下的制冷量。有學(xué)者因此認(rèn)為熱泵 熱泵 系統(tǒng)末端設(shè)備應(yīng)在夏季工況計(jì)算選擇結(jié)果的基礎(chǔ)上有所放大。而當(dāng)室外溫度較低時(shí)，熱泵 熱泵 系統(tǒng)的供水溫度一般維持在 39~40℃ 。水泵也應(yīng)有可靠的隔振措施 2． 3． 5 熱泵 熱泵 系統(tǒng)末端設(shè)備的選擇 夏季工況條件下，熱泵機(jī)組額定供回水溫度分別為 7℃ 和 12℃ ，這與一般 熱泵 器的額定工況相一致， 熱泵 器的選擇計(jì)算與其他形式的 熱泵 系統(tǒng)一致。水泵的功耗應(yīng)控制在熱泵出力 的 1/30之內(nèi)。這種連接方式應(yīng)將水泵布置于臨近熱泵的室內(nèi)，也可以置于地下室，水泵的臺(tái)數(shù)應(yīng)考慮 1~2臺(tái)的備用泵。備用水泵可采用先不安裝臨時(shí)替換的方法。熱泵與水泵的連接方式宜采用一對(duì)一串聯(lián)的方式，熱泵與水 泵聯(lián)動(dòng)。熱泵的布置除考慮對(duì)周圍影響小，通風(fēng)好外，還應(yīng)考慮管線布置、設(shè)備吊裝及以后的更換等因素，有條件時(shí)留出 1~2臺(tái)熱泵位置，為發(fā)展留下余地，并為設(shè)備安裝及更換考慮足夠的荷載條件。熱泵機(jī)組宜采用彈簧減振器隔振，減振器型號(hào)及布置點(diǎn)經(jīng)計(jì)算確定。比較理想的方法還是將熱泵 機(jī)組置于塔樓頂，以使熱泵有良好的通風(fēng)條件并使噪音影響面降為最小 。即使室內(nèi)有較高凈空，熱泵置于室內(nèi)是不可取的，受條件限制必須設(shè)于室內(nèi)時(shí)，室內(nèi)應(yīng)有穿堂風(fēng)可利用，要有足夠的進(jìn)風(fēng)面積，并將排風(fēng)通過風(fēng)道有組織排至室外，防止氣流短路。布置于窗臺(tái)的熱泵往往是每層要求獨(dú)立配置、單獨(dú)計(jì)量的場(chǎng)所，只限于較小容量的熱泵，宜采用側(cè)進(jìn)風(fēng)側(cè)排風(fēng)的形式。當(dāng)熱泵置于裙樓頂時(shí)，要評(píng)估其對(duì)主樓及周圍環(huán)境的影響，較大的熱泵機(jī)組（ ≥200RT ），單機(jī)噪音在75~85db(A)左右。 2． 3． 3 熱泵的位置 熱泵的位置有下列幾種，一是置于裙樓頂，二是置于塔樓頂，三是置于 窗 臺(tái)，四是置于凈高較高的室內(nèi)。但螺桿式熱泵的價(jià)格高于往復(fù)式熱泵。但由于熱泵的噪音很大一部分來源于風(fēng)機(jī)，而且壓縮機(jī)的噪音可以通過加隔音罩等辦法降低，故實(shí)際上螺桿式熱泵的噪音比活塞式熱泵的噪音略低（約 35dB(A)）。當(dāng)然，熱泵的臺(tái)數(shù)還應(yīng)考慮大樓功能、用戶單元?jiǎng)澐?、?jì)量、管理等綜合因素。在選擇整體式熱泵機(jī)組時(shí)，應(yīng)考慮到 熱泵 系統(tǒng)負(fù)荷變化的特點(diǎn)和設(shè)備間的互備性，考慮到冬季熱泵化霜時(shí)盡可能減少對(duì)水溫的影響。所選用模塊 式熱泵應(yīng)注意三個(gè)問題：一是水質(zhì)要求，入口要設(shè)較高過濾效率的過濾器，二是水力平衡要好，三是拼裝塊數(shù)不宜過多，以免影響換熱器的進(jìn)風(fēng)面積。另外，由于模塊化熱泵一般采用板式換熱器，對(duì)水質(zhì)要求較高，對(duì)各單元之間水力平衡的要求也較高。系統(tǒng)互備性也好，另外，熱泵機(jī)組一般置于屋頂，模塊式熱泵機(jī)組由于各單元組合 靈活，各單元尺寸小，重量輕，故具有運(yùn)輸?shù)跹b、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。國內(nèi)熱泵機(jī)組生產(chǎn)企業(yè)以生產(chǎn)模塊式熱泵機(jī)組為多，而整體式熱泵機(jī)組從外觀上看是一組合單元，一整體框架，雖然內(nèi)部可有多臺(tái)壓縮機(jī)，甚至有 2個(gè)以上的制冷回路，但它們之間一般不可再分解。 整體式熱泵機(jī)組與模塊式熱泵機(jī)組沒有本質(zhì)的區(qū)別，所謂模塊式熱泵就是指一臺(tái)熱泵機(jī)組由若干臺(tái)熱泵單元（有獨(dú) 立的制冷回路、獨(dú)立的蒸發(fā)、冷凝、獨(dú)立的框架，甚至有獨(dú)立的控制板）并聯(lián)而成，各單元增減組合靈活方便，任意一單元的故障不影響其余各單元的工作。一般情況下，按夏季負(fù)荷選 定的熱泵，能滿足冬季供暖的要求。如果熱泵機(jī)組在設(shè)計(jì)計(jì)算室外參數(shù)條件下的制冷量大于設(shè)計(jì)計(jì)算冷負(fù)荷，而制熱量等于熱負(fù)荷，則應(yīng)以熱負(fù)荷為準(zhǔn)選擇熱泵。對(duì)于一般辦公、酒店為主的綜合樓，冬季 熱泵 供暖設(shè)計(jì)計(jì)算熱負(fù)荷約為夏季 熱泵 設(shè)計(jì)計(jì)算冷負(fù)荷的 7085％。這一條件與南京地區(qū)冬季 熱泵 設(shè)計(jì)計(jì)算溫度相差甚遠(yuǎn)。對(duì)南京而言，一般供應(yīng)商所提供的熱泵機(jī)組額定制冷工況條件與實(shí)際一致或相近，一般空氣干球溫度為 35℃ ， 熱泵 冷媒水進(jìn)出水溫度分別為 12℃ 、 7℃ 左右。 另外，熱泵機(jī)組既要滿足系統(tǒng)夏季的供冷要求，又要滿足系統(tǒng)冬季的 熱泵 供暖要求。QD 。由公式來表示： Q=β1其次，設(shè)備的容量必須滿足 熱泵 設(shè)計(jì)計(jì)算冷 (熱 )負(fù)荷的要求，另外設(shè)備的配置應(yīng)適應(yīng) 熱泵 負(fù)荷變化的特點(diǎn)。讓 熱泵 系統(tǒng)恰如其分地提供冷（熱）量，以滿足設(shè)計(jì)計(jì)算狀態(tài)下建筑物的需求，并隨時(shí)適應(yīng)建筑物 熱泵 冷（熱）負(fù)荷及其變化的需要是 熱泵 設(shè)計(jì)的根本目的。這是一個(gè)受室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)、室內(nèi)人員、設(shè)備等散熱、散濕量、圍護(hù)結(jié)構(gòu)性質(zhì)、室外空氣環(huán)境參數(shù)（ 包 括溫度濕度、氣流速度等）、太陽輻射強(qiáng)度等諸多因素影響的變量。 2． 3． 1 熱泵 負(fù)荷與容量的確定 熱泵 負(fù)荷包括 熱泵 冷負(fù)荷和 熱泵 熱負(fù)荷。 以上僅從技術(shù)角度指出了空氣源熱泵在寒冷地區(qū)的使用，設(shè)計(jì)時(shí)還蓄從經(jīng)濟(jì) 角度全面分析。 其次還要考慮一些其他因素的影響，例如使用時(shí)間、較低溫度的放不宜使用、 當(dāng)室外強(qiáng)度低于空氣源熱泵平衡點(diǎn)溫度（即空氣源熱泵供熱量等于建筑牦熱量時(shí)的室外計(jì)算溫度 )時(shí)，應(yīng)設(shè)置輔助熱源。今后更需改進(jìn)的是對(duì)熱泵壓縮機(jī)的改良。若 R22 完全不漏出，將對(duì)環(huán)境無任何負(fù)面影響 ）。 注： 但是，目前我國大部分廠家所采用的熱媒（冷媒）還是 R22，采用環(huán)保熱媒（冷媒） R417A、 R410A 的時(shí)代逐漸到來。而每減少消耗一度電量，可以減少發(fā)電時(shí)的 磅的二氧化碳產(chǎn)生，也就可以減少對(duì)大氣層破壞。 綠色環(huán)保 因不使用燃?xì)馑圆粫?huì)產(chǎn)生廢氣，不會(huì)破壞臭氧層。采用全新高效制熱系統(tǒng)，優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，運(yùn)行平穩(wěn)，系統(tǒng)穩(wěn)定，綜合效能比達(dá)到 高端配置 電子膨脹閥本身具有很大的調(diào)節(jié)能力，從而更保證了更強(qiáng)的節(jié)流能力；管翅片熱交換器采用內(nèi)螺紋銅管，翅片采用親水鋁箔，具有高效的熱交換性能，從而增大其換熱量；機(jī)組冷凝器采用進(jìn)口高效優(yōu)質(zhì)的螺旋銅管制作，換熱能力充足，能效比更高；擁有專利的融霜控制技術(shù)，保證機(jī)組具有良好的制熱性能，除霜更快更徹底；確保機(jī)組能夠穩(wěn)定運(yùn)行。 智能控制 強(qiáng)大的微電腦控制功能，徹底解決系統(tǒng)運(yùn)行的安全問題，能夠智能化的向終 端用戶提供連續(xù)、穩(wěn)定的衛(wèi)生熱水。 2． 2． 2 特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì) 設(shè)計(jì)先進(jìn) 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 11 通過計(jì)算機(jī)仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，模擬各種惡劣環(huán)境的運(yùn)行，調(diào)試評(píng)估出機(jī)組系統(tǒng)的最優(yōu)化配置方案及機(jī)組最合理的 COP值。 2． 2． 1系統(tǒng)介紹 空氣源熱泵熱水器內(nèi)專置一種吸熱介質(zhì) —— 冷媒，它在液化的狀態(tài)下低于零下 20℃，與外界溫度存 在著溫差，因此，冷媒可吸收外界的熱能，在蒸發(fā)器內(nèi)部蒸發(fā)汽化，通過空氣源熱泵熱水器中壓縮機(jī)的工作提高冷媒的溫度，再通過冷凝器使冷媒從汽化狀態(tài)轉(zhuǎn)化為液化狀態(tài)，在轉(zhuǎn)化過程中，釋放出大量的熱量，傳遞給水箱中的儲(chǔ)備水，使水溫升高，達(dá)到制熱水的目的。空氣源熱泵熱水器是綜合電熱水器和太陽能熱水器優(yōu)點(diǎn)的安全節(jié)能環(huán)保型熱水器，可一年三百六十五天全天候運(yùn)轉(zhuǎn)，制造相同的熱水量，使用成本只有電熱水器的 1/4，燃?xì)鉄崴鞯?1/3，太陽熱水器的 1/2?？諝饽軣岜脽崴鳎諝庠礋岜脽崴鳎┮驳玫搅斯俜降膽?yīng)用。 壓縮 －放熱（冷卻與冷凝）－節(jié)流－吸熱（汽化、蒸發(fā)） 空氣能是一種廣泛存在、平等給予和可自由利用的低價(jià)位能源，利用熱泵循環(huán)提高其能源品位，因而是一項(xiàng)極具開發(fā)和應(yīng)用潛力的節(jié)能、環(huán)保新技術(shù)，具有實(shí)用價(jià)值?；旌衔镏械恼魵馔ǔ７Q為閃發(fā)蒸氣，在它被壓縮機(jī)重新吸入之前幾乎不再起吸熱作用。 當(dāng)制冷劑通過膨脹閥時(shí)，壓力從冷凝壓力降到蒸發(fā)壓力，部分液體氣化，剩余 液體的溫度降至蒸發(fā)溫度，于是離開膨脹閥的制冷劑變成溫度為蒸發(fā)溫度的兩相混合物。其工作過程如下：制冷劑在蒸發(fā)壓力下沸騰， 蒸發(fā)溫度低于被冷卻物體或流體的溫度。 單級(jí)蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)如下圖所示。這樣的機(jī)器就稱之為 “ 熱泵 ” 。熱泵可以與水泵相比擬，水是不能自發(fā)地從低處流向高處，要將低處的水輸送到高處，必須用一臺(tái)水泵，消耗一部分電力，才能將水送到高處的水箱中。同時(shí)我們也呼吁相關(guān)的政府職能部門給予更多的政策支持，讓熱泵產(chǎn)業(yè)在健康的道路上長(zhǎng)足發(fā)展。當(dāng)前熱泵市場(chǎng)最主要的問題就是產(chǎn)品知名度的問題，一萬個(gè)人中，可能只有兩三個(gè)人知道熱泵熱水器。熱泵還可替代部分鍋爐（太陽能大面積熱水系統(tǒng)跟其是無法比較的）供生活熱水，根據(jù)一些媒體、雜志得出的初步估算數(shù)據(jù)來看，當(dāng)熱泵熱水器進(jìn)入市場(chǎng)成長(zhǎng)期和成熟期時(shí)，應(yīng)有 400 億以上的蛋糕等著分割。 隨著農(nóng)村城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)一步加速以及城區(qū)舊城改造的開展，新建住宅幾乎全部安裝了熱水器；同時(shí)在八十年代中期、九十年代初期安裝的熱水器均面臨使用期已到須更 新的高峰期。對(duì)業(yè)主而言，可以 24 小時(shí)使用熱水，且相比電熱水器而言，可以節(jié)省大量的運(yùn)行開支。在今后的十年，中國將有 33％的家庭遷入新居，意味著平均每年有 260萬個(gè)以上的家庭需要熱水器，熱水器的市場(chǎng)容量將以兩位數(shù)增長(zhǎng)。我國節(jié)能政策和環(huán)境保護(hù)政策、巨大的建筑市場(chǎng)、豐富的工業(yè)余熱資源等因素將會(huì)極大地促進(jìn)空氣源熱泵熱水器市場(chǎng)的發(fā)展。實(shí)施《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》后，建筑采暖能耗降低，降低了熱泵采暖方式的運(yùn)行費(fèi)用，增加了熱泵與集中供熱采暖方式的競(jìng)爭(zhēng)能力。上海市資源綜合利用協(xié)會(huì)專家倪德良建議，申城綠色節(jié)能建筑發(fā)展計(jì)劃中應(yīng)納入“冰箱”型熱水器，在建房時(shí)就 留下相應(yīng)空間，為其留一席之地 。中國科學(xué)院廣州能源研究所專家李凡提出，節(jié)能型熱水器產(chǎn)品并不能把眼睛只盯在傳統(tǒng) 的熱水器之上，空氣能熱泵熱水器將是繼電熱水器、燃?xì)鉄崴骷疤柲軣崴髦蟮牡谒拇蠓N類熱水器，并且安裝不受建筑物或樓層限制，使用上也不受氣候條件限制。而能源緊張、拉閘限電、燃?xì)鉂q價(jià)等問題的凸現(xiàn)，正促使傳統(tǒng)的、高能耗的家電產(chǎn)品加速退出市場(chǎng)。 從政府職能部門來看，各級(jí)市府部門都在大力推廣節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，并且在政策上也予以一定的扶持。 空氣源熱泵熱水器具有太陽能熱水器節(jié)能、環(huán)保、安全的優(yōu)點(diǎn)，又解決了太陽能熱水器南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 空氣源熱泵熱水器設(shè)計(jì) 7 依靠陽光采