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2017-06-26 15:04:34 | 分类:暖通| 标签:暖通空调

一、水源热泵设备选型

       ⒈一般情况下按空调冷负荷确定机组型号,对于热负荷高的地区要校核采暖负荷。

传统的系统——用较大的热负荷或冷负荷选择系统。以出水温度35℃的制冷量或以出水温度18℃的制热量作为选择水源热泵机组的依据。

       ⒉无锅炉系统——用冷负荷选择水源热泵机组,房间的热损耗需用足够能量的电加热型加热器加以抵消。

       ⒊水系统进水温度选定原则:一般制冷为15~35℃,制热为10~32℃,国标规定制造商参数标定按制冷进出水温度30/35℃,热泵制热进出水温度20℃。

       ⒋水量及风量确定原则:一般每KW的水流量为0.19m3/h,风量为140~250m3/h。

       ⒌实际制冷量及制热量会因室内设计干、湿球温度的不同而有所变化,应根据室内设计干、湿球温度进行修正。

二、循环水系统设计

       水环系统通常有冷却塔、换热器、蓄热箱、辅助加热器、泵及相应管路组成。水环水温控制范围一般为15~35℃,在此温度范围内,一般不需要开冷却塔或辅助加热器。

三、系统水流量设计

       水源热泵系统夏季需冷量的计算方法与其它系统相同。根据需冷量和所需的冷却水温差,各台水源热泵装置的循环水量即可求出,在考虑到装置的同时使用系数,即可得到整个系统所要求的夏季总冷却循环水量。

       一般来说,单一性质的建筑同时使用系数较高,综合性建筑则低一些。另水源热泵装置的数量越多,同时使用系数越小,反之则越大。同时使用系数可按以下原则来确定:

       ⒈循环水量小于36 m3/h时,同时使用系数取0.85~0.9

       ⒉循环水量为36~54 m3/h时,同时使用系数取0.85~0.85

       ⒊循环水量大于54 m3/h时,同时使用系数取0.75~0.8

       以上原则中所提到的循环水量是指各装置所需水量的累计值,把此值乘以同时使用系数即可得到系统实际所需的总循环水量,并以此作为循环水泵、冷却塔的选型参数以及循环水总管径确定的依据。

四、系统形式

       水源热泵水路系统通常采用一次泵系统,运行简单、管理也比较方便。考虑到整个系统的运行可靠,系统中必须设置备用泵。

       水系统的循环泵建议多台并联。

       为保证每一台水源热泵机组都得到所需水流量,其水系统一般建议采用同程式;每一个分支管路上最好加上平衡阀。考虑到建筑物的特点,为了配管方便,有时也可采取直接回水的异程式方案。

五、循环水管设计

       ⒈确定循环水管的管径时,需要保证能输送设计水流量,使摩擦损失和水流噪音最小,以获得经济合理的效果。

       ⒉循环管径越小,流速越高,相应摩擦损阻力变大,水流噪音也大。

       ⒊当确定管径时,对于50mm直径的水管,极限水流速度为1.5~2 m/s,在极限水流速以下时,可以减小水泵扬程和水流噪音。

       ⒋水流速度的低限为0.45~0.6 m/s时,水流速度过低时,不便于带走水中的空气。

       ⒌循环水管可选用焊接钢管、铜管、PVC塑料管,PVC塑料管具有不受腐蚀,易加工安装,节省投资,易清洗的优点,但具有热膨胀系数高及不耐高温的缺点,需要设置较多的支吊架。

六、循环泵

       循环水泵的选择必须注意以下几点:

       ⒈必须满足预先确定的流量、扬程和功率要求。

       ⒉要有备用泵,并设自动程序控制,以减小水系统流量降低而产生的问题。

       ⒊设断路继电器,以便在水系统产生水流故障时关闭热泵机组。

       ⒋计算水泵扬程时,必须考虑冷却塔、锅炉或加热器、水过滤器、水源热泵、管道和零配件(例如阀门)等的摩擦阻力。

       ⒌水泵的功率根据整个系统流量和水泵扬程确定,公式为:

                         扬程(m)×流量(L/S)×r(kg/L)

水泵轴功率(KW)= ──────────────── r –流量的容量,kg/L

                                       102×水泵效率

       若循环水中加入防冻剂时,水泵轴功率将会增加。

七、冷却塔

       水源热泵循环水系统一般做成密闭式系统,不直接与大气接触。采用封闭式蒸发冷却塔是一种较好的选择。

选择闭式冷却塔,必须已知所需冷却水的水量和水源热泵冷却水的进出水温度,以及冷却塔安装地点的空调设计室外湿球温度。

       选型程序:

       ⒈确定冷却水温度;

       ⒉确定进出水温度差和空气湿球温度;

       ⒊求出排热系数;

       ⒋计算排热系数;

       ⒌求出修正后负荷;

       ⒍按照流量查找等于或大于排热能力的机型,确定何种型号闭式冷却塔。

       另一种冷却装置是开放式冷却塔加热交换器(通常采用板式换热器),用热交换器把冷却水与循环水分开。为了保证热交换器能正常工作,一般来说至少应采用两台以上并联运行。

八、板式热交换器选用

       板式热交换器冷却水、循环水进出口水温的确定,要根据当地的气象条件(主要指夏季空调湿球计算温度)及一次投资和运行费用的比较来定。一般情况下,冷却水的供水温度要比当地的夏季空调湿球温度高4~6℃,冷却水的温差为4~6℃,循环水的出水温度比冷却水的供水温度高2℃左右,循环水温度取5℃左右。

九、蓄热装置

       为了缩小辅助热源的容量,充分利用夜间廉价的电力,也为克服内、外区的水源热泵之间热量转移的不平衡性,保证水温的稳定,还可采用蓄热装置。蓄热水箱的容积以每KW总冷负荷10~20升容积来计算。

       一般来说,对于夏季需作蓄冷水箱的,不宜保温;对于专供冬季使用的低温蓄热水箱,其保温后的传热系数应低于0.5W/m2. ℃;对于冬季使用的高温蓄热水箱,其保温后的传热系数应低于0.2 W/m2. ℃。

十、辅助热源的选用

       水源热泵机组在冬季工作时,全部机组处于制热工况,对于气候温和地区,室内传递给循环水的热量可以保持其水温不低于15℃,无需热源投入运行。当水温低于15℃时,机组的供热量会下降较快,故对于气温较低、采暖时间较长得地区,辅助热源需投入工作,以维持循环水温在15℃以上。

       热源形式可以多种多样,视具体情况而定。如热水或蒸汽加热、电加热、燃油加热、燃气加热、或者太阳能集热器、废热等。

       辅助加热量的计算公式如下:

       Gf=Gz-Gr-Gs-Gn

       当运行的机组都处于制热状态时,Gr=0, 则上式, Gf=Gz-Gs-Gn=Go-Go/COP

       其中,Gf— 辅助加热量(KW)

                 Gz— 总耗热量(KW)

                 Gr— 制冷机组总排热量(KW)

                 Go— 总热负荷(KW)

                 Gs— 室内散热量(KW)

                 Gn— 输入功率(KW)

十一、新风处理

       按照卫生标准,室内必须保持一定的新风量,一般可采取如下方式:

       ⒈采用水源热泵新风机组,直接从室外引入新风,减少设备投资费用。

       ⒉回风与新风混合

       室外新风通过风道与每台热泵机组的回风混合,水源热泵机组承担新风负荷或与热回收方式相结合, 先回收,后混合。

十二、噪声控制

       ⒈分体水源热泵机组本身的降低噪音措施

       A、压缩机外部增设钢板为1.5mm并内附汉堡式材料的消音装置,汉堡式材料为两边为LC消音材料、夹层为橡胶复合材料,隔离压缩机低频声音的向外传递。

       B、消音装置外部采用横梁加固,减少消音装置振动

       C、机组外壳L型加强筋更改为T型加强筋,减少外壳振动产生的声音

       D、机组外壳吸音棉改为橡胶复合材料,隔离机组内部低频声音的向外传递

       E、机组底盘增加加强横梁,吊装孔设置在加强横梁两边,减少机组振动的传递

       F、低频噪音降低8dBA,机组整体噪音降至40dBA以下,实际测量值为38.5dBA

      ⒉正确地设计与安装分体式水源热泵机组和整体式水源热泵机组

       吊装机组、吊架需加减震弹簧,送回风口连接软性接管,主风管的风速低于5m/s,送回风管最好做90度的弯头;送风管与送风口的连接最好用软性连接;安装时需要加减震装置。


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