水环热泵空调系统
水环热泵空调系统和水源热泵机组
dN≤50
50 ＜dN≤250 dN＞250 室外部分
v≤1.2m/s
v≤2m/s v≤2.5m/s 100＜dN≤200 v≤3.5m/s
3.设计中注意的问题
开式塔部分用镀锌管 闭路水系统部分用焊接管压制弯头焊接 ③ 典型系统（见下页）
④ 解决机组承受水压问题之做法：用板换不可用减压阀，分析
G0为总热负荷，公式中COP应为EER，机组能效比 公共建筑节能设计标准广东省实施细则DBJ15-51-2007规定： 2.0.11名义工况制冷性能系数（COP）：在名义工况下，制 冷压缩机制冷量与压缩机所消耗的功率之比 2.0.12名义工况设备能效比（EER）：在名义工况下，空调 采暖设备的制冷量或制热量与该设备所消耗的功率之
2.优缺点及适用范围
供冷量＝供热量 冷却塔及辅助加热不需运行此时最节能 2.2使用灵活，按需求开机组，网络控制，各机组彼此不影响 2.3机组分区或分房布置，可独立计费
2.4机组分散布置，减少风道占用空间
2.5不占室内冷冻机房面积
2.6维修不影响其他房间
2.7环路控制：对泵、塔加热设备控制，保证最佳循环水温及 水量
手册中G单位为m3/h，应为m3/s
4.实例及问题
4.1冷却水的流量调节及计费
2.优缺点及适用范围
2.8同一水路系统中可同时供冷、热 2.9可分期购买设备 缺点：
2.1机组小，其能效比相对大、小型冷水机组低，若房间多数
时间接近满负荷时，作为单冷机或单热，其节能程度差
2.2冷冻机在使用房间内噪声比风机盘管大
2.3冷冻设备在使用房间内维修较困难 2.4总投资与大型冷水机组相近
3.设计中注意的问题
水环热泵系统与传统中央空调系统的比较
系统保温
空调水循环系统为常温水，管道无需保温，管道水温与环境温差小，管道热损失小；占地空间小，施工便利；空调水循环管道不存在结露、滴露水情况
空调水循环系统需保温；占地空间小，施工量大；夏季空调水温度为7-12℃，管道不存在结露、滴露水情况易发生，同时热损失大
运行费用
采用能量转移，很节能，运行费用低
水环热泵系统与传统中央空调系统的比较
项目
水环热泵系统
传统中央空调系统
系统设计
系统设计简单，设计周期短
系统设计复杂，设计周期较长
系统造价
初次投资造价比四管制风机盘管系统便宜20%以上
四管道系统的投资造价较高
分期投资
有必要时，可分期投资
不可分期投资
占用空间
小型热泵机组安装在吊顶内或小机房内，没有冷水机组，不需大机房
运行费用较高
除冷却塔、锅炉及水泵外，还须设置大机房放置冷水机组
运行调试
各热泵机组只须一般空调技师便可开机，完成较快
冷水机组需专业工人安装、调试，供货期较长，完成较慢
系统安装
只须一般空调安装工人，工序简单，热泵机组供货期较短，调试方便，完成较快
冷水机组需专业工人安装、调试，供货期较长，完成较慢
维修保养
无需保养，当热泵机组产生故障时，只须将备用热泵机组更换，需时很短，不影响其他机组运行，损失轻微
冷水机组须专业技师进行定期保养，维修费用较高。当冷水机组发生故障时，整个系统停止运转，影响较大，损失较大
温度控制
每台热泵机组都可于任何时间选择供冷或供热。温度控制自如舒适
四管制风机盘管在冷水和热水同时供应时，方可选择供冷或供热
分户计量
可依每台热泵机组分户计量耗能
水环热泵优缺点对比--网上资料
所谓的水环热泵空调系统是指小型的水/空气热泵机组的一种应用方式。
即用水环路将小型的水/空气热泵机组并联在一起，构成一个以回收建筑物内部余热为主要特点的热泵供暖、供冷的空调系统。
20世纪80年代初，我国一些外商投资的建筑中采用了水环热泵空调系统，由于这些工程显出：水环热泵空调系统回收建筑物内余热的特有功能：不像传统采暖系统那样会对环境产生严重的当局染；省掉或减少常规空调系统的冷热源设备和机房，便于分户计量和计费，便于安装、管理等优点。
因此，90年代，水环热泵空调系统在我国得到广泛的发展。
不仅在上海、北京、天津、广州、深圳等大城市中一些工程采用它，而且如佛山、绍兴、惠州、泉州等中、小城市也开始采用水环热泵空调系统。
但是，应用中仍存在一定的盲目性。
例如，在实际工程中往往忽略了该系统运行工程的复杂性，忽略了系统运行能耗的影响因素，这将会使系统运行的节能效果得不到可*的保证，有的工程实例中仍存在一些不合理之处；在我国南方不需要采暖或供热量很小的工程中采用水环热泵空调系统等。
之所以如此，除了设计经验不足之外，更重要的缺乏对该系统的深入了解。
因此，为了我国更好地推广和应用水环热泵空调系统，有必要对水环热泵空调系统在我国应用中的几个值得注意的问题再作一下简要的说明。
1. 合理选择水环热泵空调系统的应用场所，充分体现出它的节能和环保效益众所周知，水环热泵空调系统是回收建筑物内余热的系统，它的节能效果和环保效益是与气象条件、建筑特点及辅助热泵形式（电锅炉、燃煤锅炉等）等因素有关的。
而我国地域辽阔、东西地区、南北地区气象条件差异很大。
各地实际的建筑形式与特点也各不相同。
那么，在什么样的场合里选用水环热泵空调系统才能收到最佳的节能效果和环保效益。
这是我们应用水环热泵空调系统时，首先要注意的第一个问题。
文献资料（1）、（2）、（3）曾分析过这个问题，提出系统运行能耗的静态分析法和运行能耗的计算机动态分析法等。
据此，对水环热泵空调系统在我国哈尔滨、北京、上海、广州四个城市气象条件下不同负荷特点的建筑物中的运行能耗进行了综合分析，初步得出了水环热泵空调系统在我国应用的评价，其实质可定性的概括为：（1）水环热泵空调系统中的水/空气热泵机组全年绝大部分时间按制冷工况运行的场合，与使用风机盘管系统相比，一般来说是不节能的，相应也无环保效益。
水环热泵空调系统的工作原理
水环热泵空调系统的工作原理
水环热泵空调系统是一种高效、节能的空调系统，其工作原理是利用水作为传热介质，通过热泵循环系统将室内的热量转移到室外，从而实现室内温度的调节。
水环热泵空调系统由室内机、室外机、水泵、水箱、水管等组成。
室内机通过水管连接水泵和水箱，将室内的热量吸收并传递给水泵，水泵将热水送至室外机，室外机通过热泵循环系统将热量释放到室外空气中，从而实现室内温度的降低。
具体来说，水环热泵空调系统的工作原理如下：
1.制冷模式下，室内机通过水管将室内的热量吸收并传递给水泵，水泵将热水送至室外机的蒸发器中，蒸发器中的制冷剂吸收热量并蒸发，从而将热量带走，室内的温度得到降低。
2.制热模式下，室内机通过水管将室内的热量吸收并传递给水泵，水泵将热水送至室外机的冷凝器中，冷凝器中的制热剂吸收热量并凝结，从而释放热量，室内的温度得到升高。
3.除湿模式下，室内机通过水管将室内的湿气吸收并传递给水泵，水泵将湿气送至室外机的蒸发器中，蒸发器中的制冷剂吸收湿气并蒸发，从而将湿气带走，室内的湿度得到降低。
水环热泵空调系统具有以下优点：
1.高效节能：水作为传热介质，传热效率高，能够实现高效节能。
2.环保节能：采用热泵循环系统，不需要燃烧化石燃料，减少了二氧化碳等有害气体的排放，具有环保节能的优点。
3.舒适性好：水环热泵空调系统能够实现精确的温度控制，室内温度稳定，舒适性好。
4.安装方便：水环热泵空调系统的安装相对简单，不需要大规模的改造，适用于各种建筑类型。
水环热泵空调系统是一种高效、节能、环保、舒适的空调系统，其工作原理简单明了，具有广泛的应用前景。
水环热泵空调系统的设计与安装
水环热泵空调系统的设计与安装摘要 水环热泵空调系统的设计包括空调负荷计算、机组选择、冷却塔选择、辅助热源、蓄热水箱设计、循环泵选择和自动控制设计等。
水环热泵系统采取独立的区域控制和系统的中央控制相结合的控制系统，包括热泵机组控制、循环水系统控制、中央控制。
水环热泵空调系统安装的关键是要控制噪声的传播，主要注意机组安装、风管、风口安装、水管路安装等各方面。
关键词 水环热泵空调系统 设计 安装 控制水环热泵系统设计主要包括负荷计算、机组选择、冷却塔选择、辅助热源、蓄热水箱设计、循环泵选择和自动控制设计等。
１ 负荷计算 1.1冷负荷计算冷负荷计算与常规空调系统相同。
1.2热负荷计算由于水环热泵空调系统是一个热回收系统，冬季运行时，内区的热泵机组向水环路放热，外区的热泵机组自水环路吸热。
因此，在计算水环热泵空调系统冬季负荷时，应有别与常规的空调系统。
E G E L E Q Q Q ,,-= (1-1) I L I G I Q Q Q ,,-= (1-2)I R EEE R P COP COPQ ,,1∙-=(1-3)I A III A P COPCOPQ ,,1∙+=(1-4)式中：Q E ———外区热负荷，KW ；Q I ———内区热负荷，KW ；Q L,E 、Q G,E ———外区热损失、外区得热，KW ； Q L,I 、Q G,I ——— 内区热损失、内区得热，KW ； Q R,E ———外区热泵吸热量，KW ；Q A,I ———内区热泵放热量，KW ；COP E ———冬季工况下水环热泵机组制热系数； COP I ———冬季工况下水环热泵机组制冷系数； P R,I ———冬季工况下水环热泵机组制热输入功率，KW ； P A,I ———冬季工况下水环热泵机组制冷输入功率，KW 。
２ 运行工况与机组选择热泵机组的容量（制冷量或制热量）取决于机组进风参数、水环路进水温度、机组水量等参数，在进行机组的选择或校核时，应首先确定运行工况。
水环热泵系统
暖通空调新技术
水环热泵空调系统的组成 1)水源热泵机组及室内温控器。 2)排热设备。通常用开式冷却塔配上水-水换 热器或者用闭式冷却塔。 3)加热设备。通常用各类锅炉、城市热水管网， 或者太阳能收集器 4)循环水泵。 5)双管水环路系统和水系统中央控制箱
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暖通空调新技术
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暖通空调新技术
水环热泵空调系统的优点和适用性
比传统空调系统约节省高达50％能源。
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暖通空调新技术
特点及适用性
(5)控制方便 (6)运行维修简便 (7)水管无需保温 水系统运行温度一般 在10～32℃之间，只要水系统的水温高于 当地的露点温度，水管就不需保温，既节 省费用又节约了安装空间。 (8)水系统热能回收
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谢 谢！
完
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暖通空调新技术
Байду номын сангаас
水环热泵(Water Loop Heat Pump)空调系统是一种 能将房屋内的余热加以回收利用的空调系统。 余热：①照明，建筑物中用手人工照明的电功率约 为33～66W／m^2； ②人体散热，根据人们的活动情况，人体的散热量 约为88～147W／人； ③计算机是散热量相当大的一种常见热源。某些建 筑物中连续运行的计算机，其散发的热量几乎可以 补偿冬季的建筑热损失； ④建筑物内尚有许多其他散热设备，如电视机、 VCD、复印机、打印机、微波炉、电热设备、电动 设备等。
(1)不需要集中的主机房 (2)计费方便
(3)方便投资商
(4)使用灵活、节省能源 水冷方式，比风冷高效率，压缩机寿命长，比集中水冷冷水机 组调节灵活，每台机组开启时均在较高效率下运行。如果有60％的 机组在供热，40％的机组供冷，这时，供冷排除的热量正好等于供
水环热泵空调优缺点及应用现状
水环热泵空调优缺点及应用现状摘要：概述了水环热泵空调系统在我国的历史和现状，简要介绍了水环热泵空调系统的工作原理和适用场合，重点分析了水环热泵空调系统的优点和缺点。
关键词：水环热泵水/空气热泵节能前言热泵从本质上来说是一种热回收装置，它从低温热源处吸取热量并提高品位后，再在高温热源处放热，起到节省高位能的租用。
自1989年以来，热泵技术在我国的应用与发展进入了兴旺期。
据统计，1996年我国空调设备（指电动冷热水机组、吸收式冷热水机组、房间空调器以及单元空调机组，但不包括进口机组）的总制冷能力约为2000万kW，其中热泵型机组的制冷能力约占60%.20世纪80年代初，我国在一些外商投资的建筑中采用了水环热泵空调系统.时至今日，水环热泵空调系统在我国的应用已经有了不小的普及。
90年代水环热泵空调系统便在我国得到广泛的应用。
据统计，1997年国内采用的工程共52项.不仅在北京、上海、广州、深圳、天津等大城市中一些工程采用它，而且如佛山、绍兴、惠州、泉州等中小城市也开始采用水环热泵空调系统。
此外，有关水环热泵空调系统的研究也卓有成效。
从1993年起，原哈尔滨建筑工程学院就开始了水环热泵空调系统在我国应用的预测分析与评价。
之后，不少相关论文随之发表，如文献.2005年，国内水环热泵空调系统的工程技术专著，即文献——《水环热泵空调系统设计》出版。
1、水环热泵空调系统的概况水环热泵空调系统是指小型的水/空气热泵机组的一种应用方式，即用水环路将小型的水/热泵机组并联在一起，形成一个封闭环路，构成一套回收建筑物内部余热作为其低位热源的热泵供暖、供冷的空调系统。
典型的水环热泵空调系统由三部分组成：（1）室内的小型水/空气热泵机组；（2）水循环环路；（3）辅助设备（如冷却塔、加热设备、蓄热装置等）。
水环热泵空调系统的基本工作原理是：在水/空气热泵机组制热时，以水循环环路中的水为加热源；机组制冷时，则以水为排热源。
当水环热泵空调系统制热运行的吸热量小于制热运行的放热量时，循环环路中的水温度升高，到一定程度时利用冷却塔放出热量；反之循环环路中的水温度降低，到一定程度时通过辅助加热设备吸收热量。
水环热泵空调系统工作原理
水环热泵空调系统工作原理水环热泵空调系统是一种利用水作为热介质进行热传递的空调系统。
它采用了环境空气中的热能作为能源，通过水与空气之间的热交换，实现了空调系统的运行。
本文将介绍水环热泵空调系统的工作原理，并从压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀四个方面进行详细阐述。
水环热泵空调系统的工作原理如下：首先，通过室外机中的压缩机，将低温低压的环境空气吸入系统。
压缩机对空气进行压缩，使其温度和压力升高。
然后，经过蒸发器，热能从压缩机压缩的空气中释放出来，并传递给水。
在蒸发器中，水与空气之间进行热交换，水吸收了空气中的热量，从而使水的温度升高。
接下来，高温高压的水进入冷凝器。
在冷凝器中，水与环境空气再次进行热交换，水释放出热量，而空气则吸收了水中的热量。
这样，水的温度再次降低，变为冷水。
冷水经过膨胀阀进入室内机，将制冷效果传递到室内。
在室内机中，冷水通过换热器与室内空气进行热交换，将冷量传递给室内空气，从而实现制冷效果。
与此同时，室内空气的温度升高，成为热空气。
热空气通过风扇被排出室外，从而达到调节室内温度的目的。
需要注意的是，水环热泵空调系统中的水循环是通过水泵来实现的。
水泵将水从冷凝器中抽出，经过蒸发器后再返回冷凝器，形成一个封闭的循环系统。
水泵的工作不仅能够保证水的流动，还能提高系统的能效。
总结起来，水环热泵空调系统的工作原理是通过水与空气之间的热交换来实现空调效果。
通过压缩机的工作，将空气压缩成高温高压的状态，再经过蒸发器和冷凝器的热交换，实现了热能的转移。
水环热泵空调系统具有能源利用率高、环保节能等优点，是一种理想的空调系统选择。
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运行特点（5种运行工况）
（1）所有热泵机组都处于制冷工况，向环路中释 放热量，冷却塔全部运行，将冷凝热释放到大气 中，使水温下降到35℃以下。 （2）大部分热泵机组制冷，使循环水温度上升， 达到32℃时，部分冷却塔运行。 （3）当周边区的热负荷与内区的冷负荷比例适当 时，排入水环路中的热量与从水环路中提取的热 量相当，水温维持在13℃～32℃范围内，冷却塔 和辅助加热装置停止运行，考虑到从内区转移到 周边区的热量不可能每时每刻都平衡，因此，在 系统中设有蓄热容器，暂存多余热量。 （4）大部分机组制热，循环水温度下降，达到 13℃时，投入部分辅助加热器。 （5）所有热泵机组都处于制热工况，从水环路中 提取热量，这时，全部辅助加热器投入使用，使 循环水温度不低于13℃。
水环热泵循环水温范围
水环热泵空调系统的节能效果受到各种因 素的影响，包括建筑所处的气候类型、建 筑形式、建筑内部负荷以及环路循环水温。 在其他条件不变的情况之下，循环水温是 水环热泵机组运行能耗的决定性因素。 循环水温升高，制热工况下运行的水环热 泵机组的蒸发温度升高，其制热性能系数 （COP）增大。而此时，制冷工况下运行的 水环热泵机组的冷凝温度升高，其制冷能 效比（EER）减小。
水环热泵空调系统及其评价
水环热泵空调系统的组成 1、室内水源热泵机组（水/空气热泵机组） 2、水循环环路（定压装置、排水放气装 置、补水及水处理装置、水泵及附件等 3、辅助设备（冷却塔、加热设备、蓄热 装置等） 4、新风与排风系统（通常采用独立新风）
典型的水环热泵空调系统原理图
（1-水/空气热泵机组；2-闭式冷却塔；3-加热设备；4-蓄热容器；5-水 环路的循环水泵；6-水处理装置；7-补给水箱；8-补给水泵；9-定压装置； 10-新风机组；11-排风机组；12-热回收装置）
几种空调系统技术经济指标值的比较
投资费用：一般来说， 1.6 水环热泵空调系统的 1.4 1.2 整体屋顶冷风机组 投资费用既低于四管 1 水环热泵系统 制风机盘管系统，又 0.8 末端整体空调器 二管制风机盘管 低于双风道中央空调 0.6 双管制变风量 （供冷供热）系统。 0.4 四管制风机盘管 0.2 运行费用：取决于当 0 地气象条件，建筑物 相对造价 内外区面积大小，建 美国几种空调系统的相对造价 筑物功能等因素。
水环热泵空调系统的特点
水环热泵空调系统具有回收建筑内余热的 功能。 水环热泵空调系统具有灵活性： (1)室内水/空气热泵机组独立运行的灵活性 (2)系统的灵活扩展能力 (3)系统布置紧凑，简洁灵活 (4)运行管理的方便与灵活性 (5)调节的灵活性
水环热泵空调系统中虽然水环路是双管系 统，但与四管制风机盘管系统一样，可达 到同时供冷与供热的效果。 设计简单，安装方便 小型的水/空气热泵机组的性能系数不如大 型冷水机组（小型：EER:2.76～ 4.16,COP:3.3～5.0;螺杆式冷水机组： EER:4.88～5.25） 由于水环热泵空调系统采用单元式水/空气 热泵机组，小型制冷压缩机设置在室内 （除屋顶机组外），其噪声一般来说会高 于风机盘管机组。
• 水环热泵系统的出现、存在、发展，其生 命力在于具有热回收功能，其最主要、最 本质的优点是可以利用制冷空调房间排放 的冷凝热来加热供热空调房间，从而提高 系统早在1955年就在美国申请 了专利，并于20世纪60年代在美国加尼 利福亚州出现，故也被称为“加利福尼 亚系统”；该系统在20世纪70年代进入 日本，并有很多工程实例的应用；80年 代以来进入我国，早期在深圳、上海、 北京等城市有一些工程实例。
• 1990年，美国的Zaidi,J.H.和 Howell,R.H.两位学者就水环热泵空调 系统（WLHP）、变风量空调（VAV）、 定风量空调系统（SZR）和风机盘管空 调系统（FCU）四种空调系统在美国5 个不同城市、不同类型建筑应用时的节 能性进行了模拟研究，并得出了如下结 论：
• （1）总的来说，水环热泵空调系统的全年能 耗最低，与其它几种空调系统相比，全年运行 节电率在28%以上，最高可达76%； • （2）在温暖气候条件下，水环热泵空调系统 与其它形式的空调系统相比，节能率更高； • （3）对于大型的建筑物，内区负荷与外区负 荷比值越大，使用水环热泵空调系统的节能率 越高； • （4）当围护结构得热引起的冷负荷越小，内 热源越大时，使用水环热泵空调系统的节能率 越高。
• 重庆大学的刘宪英教授通过对水环热泵空调机 组的实测，对水环热泵机组的安装位置、噪音 和水系统型式等问题进行了分析 。 • 天津大学的李新国学者分析了水环热泵空调系 统的热学特性及其节能效果，提出了优化方法。 • 中国建筑科学研究院空调研究所的汪训昌教授 从工程设计角度，对水环热泵空调系统的热回 收特性及其使用场合作了全面阐述，并对设计 中常遇到的一些问题进行了讨论。
• McQuay和TRANE等美国公司也对水 环热泵空调系统的性能进行了研究，并 分别编写了《水环热泵空调系统设计手 册》，给水环热泵空调系统在实际工程 中的应用提供了参考。
国内对水环热泵空调系统的研究 相对来说起步比较晚，但也取得 了一定的成果
• 哈尔滨工业大学的马最良教授等通过对水环热 泵空调系统的静态分析和动态模拟，并综合分 析了建筑所处地理位置、建筑类型、加热器型 式等对水环热泵空调系统节能效果的影响，得 出了水环热泵空调系统适合使用的条件。 • 同济大学的于航教授对水环热泵空调系统设计 和应用中的问题进行了探讨，并给出了设计方 法和工程实例。
水环热泵空调系统 Water-Loop Heat Pump System
• 定义： • 水环热泵空调系统是指小型的水/空气热 泵机组的一种应用方式，即用水环路将小 型的水/空气热泵机组（水源热泵机组）并 联在一起，构成一个以回收建筑物内部余 热为主要特征的热泵供暖、供冷的空调系 统。
水环热泵的本质