风冷热泵空调系统的设计方法(一)
开利AQUASNAP涡旋式风冷冷水热泵机组系列讲坛第一篇内置水系统设计
AQUASNAP涡旋式风冷冷水/ 热泵机组技术讲坛 第一篇内置水系统设计——机组内置水力模块一直以来，开利致力于提供功能强大、而使用简单的空调系统解决方案，以满足不同用户对空气品质的各种个性化需求。
从舒适性空调到工业冷冻应用，都可以找到开利提供的这种先进可靠、而用户端操作又得以极大简化的空调系统。
AQUASNAP正是这样的一款极具创造力的小型风冷冷水/ 热泵机组，他是在充分征询业主、设计师、咨询顾问及设备工程师等多方面应用需求的基础上，结合开利近百年的风冷机组设计制造经验及最新空调科技的完美结晶。
由于采用别具一格的水系统全内置设计，用户所需做的一切只是联接水管和电源，一把扳手，一把螺丝刀，弹指之间，任何用户都可以轻松搞定整幢建筑！中央空调原来也可以如此简单！传统的风冷冷水机组总需要用户另行购买及现场安装名目繁多得足以让即使是专业人士也会感到沮丧的系统水力组件，而AQUASNAP的革新之处在于，所有这些系统水力组件都通过精心打造的内置水力模块集成到了机组之中：可拆卸的视镜过滤器、高扬程的水泵、膨胀水箱、流量开关、安全阀、压力表、放气阀，以及用于整定水流量的节流阀、水路防冻电加热器（气温-10℃以上可有效抗冻）等；另外，先进的压缩机控制保护逻辑使在大多数的舒适性空调应用场合，系统均无需另设笨重丑陋的缓冲蓄水箱。
更少的人力、更少的运行占用空间、以及一体化解决方案所带来的更低系统能耗，系统投资得以有效节省，这正是开利AQUASNAP给您带来的一切！自2002年末推向市场，AQUASNAP广受好评。
如今其升级版A系列隆重登场，对独创的机组内置水力模块做了较大的改进（见下简图所示）,以更好地创造用户端价值。
新型水泵由合成材料制成：更耐腐蚀；比原型号节能30%。
双泵可选配：一用一备提高系统可靠性；比单泵扬程更高，适用于系统阻力较大的场合。
带卡箍式联接的新型水过滤器：更易维护更换（只需一把17-mm的扳手）；更低的水压降。
某办公楼VRV变频风冷热泵空调设计
冬季 １０２．５２Ｋ
夏季 １００．４０Ｋ
２．２ 室内参数
设计温度 办公室、会议室
大厅 噪声 办公室、会议室 大厅 新风量 办公室、会议室 大厅
夏季 ２４℃￣２６℃ 冬季 ２０℃￣２２℃ 夏季 ２５℃￣２７℃ 冬季 １８℃￣２０℃
Ｎｏ．２／２００４ 总第 ９６ 期 第 ２５ 卷 ４ ９
制冷空调与电力机械
工 程 设 计
图２ 一层平面图（２区）
３．４ 运行 本 工 程 ２０００ 年 ４ 月 竣 工 ，并 通 过 了 验 收 。经 过 两 年
多的运行，冬夏季各个参数都达到了设计要求，现在一 切 运 行 正 常 ，业 主 反 映 良 好 。测 试 结 果 如 表 １ 。
冷剂管采用两管制、闭式机械循环。分支处设 ＲＥＦＮＥＴ分支器，保证每台室内机冷量分配均衡。 凝结 水干管设不小于８‰的坡度，室内机凝结水支管设不小 于 １０‰ 的 坡 度 ，坡 向 凝 结 水 总 管 。
空调送回风管、冷剂管、凝结水管等均以橡塑海绵 保温，保温厚度 ２５￣３５ｍｍ。风管材料为镀锌钢板，冷 剂管材料为铜管。 ３．２ 通风
图３ 一层平面图（３区）
表 １ 测试结果
项目
大厅 办公室 走廊
室内温度： 冬季 １７．２
℃
夏季 ２６．８
新 风 量 ，ｍ３／ｈ
空气源热泵系统设计指南
, 则20000/（3×735）=9匹
户式空气源热泵缓冲水箱
为避免压缩机频繁启动、增加系统的热稳定性，应校核系统水容量是否能 满足系统热稳定性的要求。即当系统中（水）所存储的能量不足以维持短 暂停机（比如化霜）时水温波动要求（夏季不大于5℃，冬季不大于3℃） ，应设置缓冲水箱。 1、系统水容量计算 M1=Mg+Ms Mg——管道水容积，kg； Ms——设备水容积之和，kg； 2、系统热稳定性 要求 夏季运行时，主机停机10min，供水温度允许升高不大于5℃； 冬季运行时，主机除霜时间为3min时，供水温度允许降低不大于3℃； 3.系统要求的最小水容积 M2=(Q×t0）/（c×Δt） Q——末端设备的供冷或供热量，kw； C——水的定压比热容，4.2kj/（kg.K）； Δt——水温的波动要求值（夏季5℃，冬季3℃） 冬、夏季水容积计算结果中，数值较大者为空调系统对水容积的要求值， 如M1＜M2,应放大管径重新计算直至满足要求，或设置缓冲水箱。
空气源热泵的技术措施
1、具有先进可靠的融霜控制，融霜时间总和不应超过运行周期时间的20%。 2、冬季设计工况时机组性能系数（COP），冷热风机组不小于1.8，冷热水机 组不应小于2.0。 3、寒冷地区采用空气源热泵机组应注意以下事项： 室外计算干球温度低于-10℃的地区，应采用低温空气源热泵机组； 室外温度低于空气源热泵平衡点温度（即空气源热泵供热量等于建筑物耗热 量）时，应设置辅助热源。 4、机组进风口的气流速度宜控制在1.5-2.0m/s，排气口的排气速度不宜小于 7m/s。 5.热泵机组的基础高度一般应大于300mm，布置在可能有积雪的地方时，基础 高度需加高。
300 Qr Qs 84.7 23.8 76.4 21.7 68.0 19.9 108.0 29.7 99.5 27.4 91.0 25.4 131.8 35.5 123.3 33.2 144.5 31.7
某小型风冷热泵空调设计施工CAD图
风冷热泵
风冷热泵机组风冷热泵机组工作原理风冷热泵机组特点风冷热泵机组性能分析风冷热泵机组系统分析风冷热泵机组安全保护与控制风冷热泵机组工程设计风冷热泵机组工作原理风冷热泵机组特点风冷热泵机组性能分析风冷热泵机组系统分析风冷热泵机组安全保护与控制风冷热泵机组工程设计风冷热泵机组工作原理风冷热泵机组是由压缩机——换热器——节流器——吸热器——压缩机等装置构成的一个循环系统。
冷媒在压缩机的作用下在系统内循环流动。
它在压缩机内完成气态的升压升温过程（温度高达100℃），它进入换热器后释放出高温热量加热水，同时自己被冷却并转化为流液态，当它运行到吸热器后，液态迅速吸热蒸发再次转化为气态，同时温度下降至零下20℃——30℃，这时吸热器周边的空气就会源源不断地将低温热量传递给冷媒。
冷媒不断地循环就实现了空气中的低温热量转变为高温热量并加热冷水过程。
风冷热泵机组特点1.风冷热泵机组属中小型机组，适用于200-10000平方米的建筑物。
2.空调系统冷热源合一，更适用于同时采暖和制冷需求的用户，同时省去了锅炉房。
3.机组户外安装，省去了冷冻机房，节约了建筑投资。
4.风冷热泵机组的一次能源利用率可达90%，节约了能源消耗，大大降低了用户成本。
5.无须冷却塔，同时省去了冷却水泵和管路，减少了附加设备的投资。
6.无冷却水系统动力消耗，无冷却水损耗，更适用于缺水地区。
风冷热泵机组性能分析冷热量这个参数是决定风冷热泵正常使用的最关键参数，它是指风冷热泵的进风温度、进出水温度在设计工况下时其所具备的制冷量或制热量。
它可从有关厂家提供的产品样本中查得。
但目前在设计中也发现这样的情况，那就是有的厂商所提供的样本参数并未经过测试而是抄自其它厂家的相关样本。
这给设计人员的正确选型带来了一定困难。
因此笔者建议在有条件的情况下设计人员可根据有关厂家的风冷热泵所配置的压缩机型号，从压缩机生产厂家处获得该压缩机的变工况性能曲线，根据热泵的设计工况查得该压缩机在热泵设计工况下的制冷量和制热量，从而判断该样本所提供参数的真伪。
模块化风冷热泵冷水机组及其电控制系统说明书.
模块化风冷热泵冷水机组技术说明书4、工作原理及系统构成4．1工作原理LSRFMI I I／LSFMI I I模块化风冷热泵冷水机组利用空气中低品位热量，借助压缩机系统，通过消耗部分电能，冬季将空气中的低品位热量‘‘取”出来，向室内供热；夏季把室内热量释放到空气中去，实现空调的目的；制冷原理：压缩机排出的高温高压的制冷剂气体进入风冷换热器中，通过与冷却介质空气的热交换，成为高压制冷剂液体经过过滤器通过膨胀阀的节流成为低温低压的制冷剂汽液混合物进入水冷桶式换热器，通过与冷冻水的热交换，吸收冷冻水的热量成为低温低压的制冷剂气体吸入压缩机，冷冻水由于放热温度降低向外界提供冷量。
制热原理：压缩机排出的高温高压的制冷剂气体进入水冷换热器中，通过与冷冻水的热交换，成为高压制冷剂液体经过过滤器通过膨胀阀的节流成为低温低压的制冷剂汽液混合物进入风冷换热器，吸收空气的热量成为低温低压的制冷剂气体吸入压缩机，冷冻水由于吸热温度升高向外界提供热量。
4．2系统构成模块化风冷热泵冷水机组系统原理图如下图所示，机组由全封闭涡旋压缩机、四通阀、风冷簇热器、单向阀、干燥过滤器、贮液器、膨胀阀、桶式换热器及保护装置等组成。
夏季运行时，制冷剂循环路线为：压缩机—四通阀—风冷换热器—贮液器—干燥过滤器—膨胀阀一桶式换热器—四通阀一压缩机；冬季运行时，经四通阀切换，制冷剂路线为：压缩机—四通阀—桶式换热器一贮液器—膨胀阀—风冷换热器—四通阀——压缩机4．2．1制冷系统4．2．1．1压缩机压缩机是制冷系统的心脏，通过压缩机的压缩作用，才能实现低品位能量向高品位能量的转换。
压缩机的效率直接决定了制冷系统能效比的高低。
LSRFMIII／LSFMIII系列模块化风冷热泵冷水机组每个模块单元配置二台至四台法国美优乐全封闭涡旋式压缩机。
电机为两极，50HZ，电压380V。
压缩机内设置有消声减震装置，压缩机底脚有橡胶减振器。
美优乐全封闭涡旋压缩机本身就具有很好的保护装置，而模块机组及其监控系统又对压缩机设有多种保护如；电机过热和过电流保护，高低压超限保护以及压缩机过载和缺相保护，为其提供了双重的保护。
某商务写字楼风冷热泵中央空调方案
打造最节...感商务写字楼谢 书目 第一部【风冷热泵中录 第一部分 ***分 企业简介体制冷剂经热力膨胀剂在蒸发器内蒸发，度，达到制冷的目的案】 集团公司企业简介 .................................... 第二部分、风冷热泵 第二部分、风绍 •冷循环。
（2）制热时：压缩机不机压缩，制冷剂由低气口。
.................................... 第三部分风冷热泵中央空调设 一、风冷热泵简介1、风冷热泵适用范蒸气在冷凝器内冷凝被冷凝器冷凝的高压制冷剂液体，低压制从而降低了地下水的个制热循环。
风冷热泵机组是作为 国泰康公司柔性涡旋控制器、干燥器为美性能超群，质量可靠 2.................................... 一、工程概况围 风冷热泵机组，与各调系统，可单台运转不同的场合可选其最塔，所以对原有的没统，根据需要可单台系统管路，通过空调达到调节室温的目的 风冷热泵机组在夏季为： • 、风冷热泵可模块化便； 3、风冷热泵是一个由雨淋，可安装在建筑13、风冷热泵由于省却炉的供冷供热系统， 14、风冷热泵不需要燃.................................... 二、设计概况....................................便，本机组运转噪音安静平稳，从而拓宽写字楼、影剧院、舞的计算机房、医院、 2、风冷热泵工作原 压缩机排气口高温高液体→单向阀1→储液罐-干燥过滤器→视镜→二、***风冷热泵特点优势 1、风冷热泵有制冷制 4、采用空气冷却和换单方便，土建工程投 5、风冷热泵可夏季供动运行，所以运行附 15、风冷热泵可采用热组高效率的特性，其少了向大气的废热排节省机组用电量，故二、设计概况 2.1 设计原则 参照以下国家采暖通 冬季采暖室内设计温度18℃。
三、方案设计 .................................... 理 每台机组均有一个或（热）回路时，在一常运行，大大提高了空调系统向阀4→蒸发器低温低压气口。
风冷热泵系统 施工方案
风冷热泵系统施工方案1. 风冷热泵设备安装1.1开箱检验。
根据设备装箱清单说明书，合格证，检验记录和必要的装配图及其它技术文件，核对型号，规格以及全部零件、部件、附属材料和专用工具；主体和零件等的表面有没有缺损和锈蚀等情况；设备填充的保护气体有没有泄漏，油封是否完好，开箱检查后对设备采取保护措施，不宜过早或任意拆除包装，以免设备受损；设备的进出口应封闭完好，随机的零部件应齐全不缺损。
1.2在混凝土基础达到护养强度、表面平整、位置尺寸、标高、预留孔洞及预埋件等均符合设计要求后才可进行安装。
1.3制冷设备的搬运及吊装应符合下列规定：吊运前应该核对设备重量，吊运捆扎应该稳固，主要承力点应高于设备重点；吊装具有公共底座的机组，其承水平度允许偏差均为0.5/1000。
再调整好弹簧减震器，将减震器调节螺杆抹上黄油，做好配管前的准备工作且做好管口的保护工作，风冷式冷热水机组的进、出水管连接位置正确，严密不漏。
2. 水泵的安装2.1安装前检查泵叶轮是否有阻滞、卡涩现象，声音是否正常。
2.2水泵就位后进行找平找正。
通过调整垫铁，使之符合下列要求：整体泵安装以进出口法兰面为基准进行找平，水平度允许偏差纵向0.05mm/m，横向为0.10mm/m；解体安装的泵以泵体加工面或进出口法兰面为基准，纵向、横向的水平度允许偏差为0.05mm/m。
2.3采用联轴器传动的泵，两轴的对中偏差及两半联轴器两端面间隙要符合泵的技术文件要求和施工及验收规范要求。
2.4与泵连接的接管设置单独的支架，进出口应设减振用的橡胶软接头。
接管与水泵连接前，管路必须清洁；密封面和螺纹不能有损坏；相互连接的法兰端面或螺纹轴心必须平行、对中，不得借法兰螺栓或管接头强行连接。
配管中要注意保护密封面，以保证连接处的气密性。
2.5有拆检及清洗要求的泵体，须对泵进行拆检并编号，用机油清洗后再按编号重新组装。
2.6水泵试车前，先拆除联轴器的螺栓，使电机与机械分离（不可拆除的或不需拆除的例外），盘车应灵活，无阻卡现象。
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风冷热泵空调系统的设计方法(一)
空调负荷与容量的确定
空调负荷包括空调冷负荷和空调热负荷。
空调冷（热）负荷指为将室内的空气参数维持在设计参数状态，单位时间内需向建筑提供的冷（热）量。
这是一个受室内设计参数，室内人员、设备等散热和散湿量，围护结构性质，室外空气环境参数（包括温度、湿度、气流速度等），太阳辐射强度等诸多因素影响的变量。
让空调系统恰如其分地提供冷（热）量，以满足设计计算状态下建筑物的需求，并随时适应建筑物空调冷（热）负荷及其变化的需要是空调设计的根本目的。
在空调系统设计过程中，空调负荷计算是第一步。
空调负荷的计算应包括空调设计计算负荷的确定和各时段负荷的分析；其次，设备的容量必须满足空调设计计算冷（热）负荷的要求；另外设备的配置应适应空调负荷变化的特点。
在以空气源热泵型冷热水机组为冷源的空调系统设计中，热泵机组的容量既要考虑到大楼各部分的同时使用系数，还应考虑到热泵的实际制冷量和实际供热量会因设备间距限制等原因造成通风不畅，部分气流短路（这部分的出力损失约占5%左右）而受到影响，和室外换热器表面积灰和表面结垢、设备衰减等因素的影响，故所选择的热泵机组应考虑安全系数。
由公式来表示：Q=β1？β2？QD.
式中：Q——热泵机组在设计工况下的制冷（供热）量，KW
QD——设计计算负荷，KW
β1——同时使用系数，由具体工程定，一般为0.75～1.0
β2——安全系数，一般取1.05～1.10
另外，热泵机组既要满足系统夏季的供冷要求，又要满足系统冬季的供暖要求。
不同供应商的热泵机组的额定制冷量、额定供热量的参数不尽相同，与各地区空调室外设计参数不一定一致。
对南京而言，一般供应商所提供的热泵机组额定制冷工况条件与实际一致或相近，一般空气干球温度为35℃，空调冷冻水进出水温度分别为12℃、7℃左右。
而冬季制热的额定工况条件为室外空气温度7～8℃，进出水水温为50-55℃。
这一条件与南京地区冬季空调设计计算温度相差甚远。
南京气候特征为冬冷夏热。
对于一般办公、酒店为主的综合楼，冬季空调供暖设计计算热负荷约为夏季空调设计计算冷负荷的70-85%.在热泵机组选择时，应查看热泵机组对应于当地设计计算气象参数条件的真实出力。
如果热泵机组在设计计算室外参数条件下的制冷量大于设计计算冷负荷，而制热量等于热负荷，则应以热负荷为准选择热泵。
反之，如果制冷量满足设计计算冷负荷要求，而供热量大于所需热量，则可考虑部分选用风冷型冷水机组，部分选用风冷型热泵机组，以减少投资。
一般情况下，按夏季冷负荷选定的热泵，能满足冬季供暖的要求。
机组类型与台数的确定
风冷热泵型冷热水机组根据压缩机的不同可分为涡旋式热泵机组、活塞式热泵机组和螺杆式热泵机组；按机组结构大小、组合规模不同，热泵机组可分为整体式热泵机组和模块式热泵机组。
整体式热泵机组与模块式热泵机组没有本质的区别，所谓模块式热泵就是指一台热泵机组由若干台热泵单元（有独立的制冷回路，独立的蒸发、冷凝，独立的框架，甚至有独立的控制板）并联而成，各单元增减组合灵活方便，任意一单元的故障不影响其余各单元的工作。
国内的热泵机组生产企业以生产模块式热泵机组为多，而整体式热泵机组从外观上看是一组合单元、一整体框架，虽然内部可有多台压缩机，甚至有两个以上的制冷回路，但它们之间一般不可再分解。
模块式热泵机组的主要优点是噪音低、振动小，由于系统总的制冷回路多，冬季化霜时对系统水温影响小。
系统互备性也好。
另外，热泵机组一般置于屋顶，模块式热泵机组由于各单元组合灵活，各单元尺寸小、重量轻，故具有运输、吊装、安装方便等优点。
如工程较大，模块式热泵机组会由于制冷单元数量较多，而存在故障点多、维护量大的可能性，额定工况下的效率也略低于整体式机组。
另外，由于模块化热泵一般采用板式换热器，对水质要求较高，对各单元之间水力平衡的要求也较高。
综上所述，对较小系统，或对尺寸、重量、吊装等有特殊要求的场合，模块式热泵有其优越性。