07第7章 冷剂式空调系统.ppt

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1、第7章 冷剂式空调系统,7.1 冷剂式空调系统 7.2 空调机组的分类 7.3 房间空调器 7.4 单元式空调机组 7.5 变制冷剂流量系统 7.6 水环热泵空调系统 7.7 机组系统的适用性,第7章 冷剂式空调系统,定义:冷剂式空调系统也称机组式系统,是空调房间的负荷由制冷剂直接负担的系统。 制冷系统蒸发器或冷凝器直接从空调房间吸收(或放出)热量。 空调机组的组成:由空气处理设备(空气冷却器、空气加热器、加湿器、过滤器等)、通风机和制冷设备(制冷压缩机、节流机构等)组成。 目前,空调工程中最常见的机组式系统有: (1)房间空调器系统。 (2)单元式空调机系统。 (3)变制冷剂流量空调系统。

2、(4)水环热泵空调系统。,房间空调器,单元式空调机,变制冷剂流量空调系统(VRV),水环热泵空调系统,水平埋管,7-1 冷剂式空调系统的特点,结构紧凑,自动化程度高 可设于房间或机房,占面积小,层高要求低 可满足不同要求, 不串味串声,利于防火,维护麻烦 安装简单、工期短、投产快 有显著节能效益和环保效益 冷热量输送损失小 便于分户计量、收费 能源选择和组合受限制,普遍用电 制冷性能系数较小,不能多工况调节,不能用全新风 整体式机组噪音大、分体式噪音低 寿命短,一般10年 对建筑外观有影响,有噪声、凝结水、热污染,7-2 空调机组的分类,一、按空调机组外型分 单元柜式 窗式 分体式,二、按用途

3、分 恒温恒湿机组 冷风机 房间空调器 特殊用途机组,7-2 空调机组的分类,三、按制冷系统的工作情况分 热泵机组 单冷机组 四、按制冷系统的冷凝器形式分 水冷式 风冷式,7-2 空调机组的分类, 7-3 房间空调器窗式,1-制冷压缩机 2-室外侧换热器 3-室内侧换热器 4-毛细管5-过滤器 6-离心式风机 7-轴流风机 8-新风阀9-排风阀 10-风机电机 11-送风口,窗式空调器系统原理图, 7-3热泵式空调器,找找与上图的不同处,四通换向阀,夏季供冷时,通过四通换向阀把室内换热器作为蒸发器,利用液态制冷剂气化直接吸取室内空气的热量;把室外换热器作为冷凝器,将冷凝热量释放到室外空气中去。

4、冬季供热时,通过四通换向阀把室内换热器变为冷凝器,用制冷剂的冷凝热量加热室内空气;把室外换热器作为蒸发器,从室外空气中吸取低位热量。, 7-3分体式空调器,注意:室内机与室外机间距5m,最长10m,高差5m, 7-31台室外机联2台及以上室内机型空调器, 7-3房间空调器的选择,了解主要性能指标( 如制冷量、制热量、风量、输入功率、 性能系数、噪声等 ); 安装使用、保养和维护方面的知识 根据房间功能、对空调要求、安装条件、气候条件等选机型 根据房间总冷量选空调器容量,7-4 单元式空调机组,由空气处理设备,制冷设备,风机和自控设备组成的一个单元整体式机组。可直接对空气进行加热,冷却,加湿,去

5、湿等处理。 特点:结构紧凑、占地面积小、调节范围广、调节方便、安装和使用方便。,7-4 单元式空调机组 热泵式恒温恒湿空调机,特点: 利用部分冷凝热量做再热调节,以达到1的恒温要求 节省了电加热和冷却水的能耗 设液体分离器以防液击,l-压缩机 2-水换热器 3-干燥器 4-双向膨胀阀 5-液体分离器 6-空气换热器 7-电磁阀 8-二次加热器 9-风机 10-四通换向阀 11-空气过滤器,夏季供冷工况 冬季供热工况 空气侧换热器6为冷凝器,水侧换热器2为蒸发器。其制冷剂流程为: 低压冷剂气体压缩机l四通换向阀10空气侧换热器6(冷凝)双向膨胀阀4干燥器3水侧换热器2(蒸发)四通换向阀10液体分

6、离器5(低压冷剂气体)压缩机l。,7-4 单元式空调机组屋顶式空调机,屋顶式空调机组是一种自带冷源、风冷却的大中型整体空调设备,其制冷、加热、加湿、送风、空气净化、电气控制等组装于卧式箱体中,因其多安装于屋顶,故称屋顶式空调机组。 结构紧凑,自带冷源,风冷,模块化设计,组合方便 有防雨措施,可不设遮雨及遮阳设施 自动化程度高 自设减振装置 制冷量大,制冷回路简单, 可靠性高,冷凝器、蒸发器 K值高 不占房间有效面积,7-4 单元式空调机组计算机房专用空调机组,是根据电子计算机房对空调的特殊要求设计制造的专用空调机组。风量大,蒸发温度高,送风焓差小,显热比大 主要分成两大类:水冷式和风冷式机组。

7、 电子计算机房专用空调机组与普通恒温恒湿机相比,具有如下特点: (1)机组风量大(风量约是一般恒温恒湿机组的两倍),蒸发温度高,送风焓降小,显热比大,适合计算机房湿负荷小的特殊要求。 (2)机组设有初效和中效两级空气过滤器,以满足计算机房洁净度的要求。 (3)机组送风形式常为下送风,上回风。机组安装简便灵活,投资少,占地少,也可直接放置在计算机房内。 (4)机组通常设有两套独立的制冷系统,以计算机全年连续不断地运行地要求。,(5)自动控制送风温湿度的调节范围及控制精度为温度17-202,湿度45-655。 (6)为节约运行能耗,有时专用机组设有自然供冷系统。 当室外空气温度低于1.6时,机组中

8、乙二醇自然冷却系统就可提供全部冷量。当室外空气温度在1.6-18.3时,提供部分冷量,从而可减少制冷压缩机的运行小时数。,机房专用空调机组主要应用环境:,上送风机型(风道送风),上送风机型(风帽送风),下送风机型(地板下送风),气流速度,计算机房一般净高在2.5m3m之间,工作区气流速度控制在0.20.3ms,建议各类送风口的送风速度按下列数值选取: 上送下回百叶侧风口流速 23ms 散流器喉部流速 24ms 孔板孔口流速 24ms 向孔板上静压箱内送风口流速 45ms 活动地板向室内送风的可调风口流速 25ms 回风口流速: 在房间下部可取 l2ms, 在房间顶部可取34ms。,7-4 单元

9、式空调机组低温空调机组,低温空调机组主要用于有低温空调环境要求的场合。如感光器材、录音带、文史资料、医药卫生用品、化工品等的贮藏,农业种子的贮存和培育,相纸厂、茶叶厂等某些生产工艺过程提出低温(机组进风温度在5 18)的特殊空调环境要求的场合。,表1 美国、日本的低温送风空调的定义及我国的现状,我国低温空调机组标准,制冷剂流程线路:,空气流程线路:,过滤器16蒸发器6二次加热器7风机8送风口。,1-压缩机 2-冷凝器 3-干燥过滤器 4-热交换榜液器 5-膨胀阀 6-蒸发器 7-二次加热器 8-风机 9-电加热器(用 户自配) 10-加湿器 11-冲霜电磁阀 12-二次加热电磁阀 13-积水盘

10、加热器 14-电接点温度计 15-714晶体管继电器 16-空气过滤器,小焓降大风量 全循环风系统 设有热气冲霜系统,单元式空调机组选择设计要点,1根据空调房间室内要求,计算冷负荷和湿负荷,确定新风量及新风冷负荷。 2根据用户的实际条件与参数,选择空调机组的冷却方式(水冷或风冷);确定空调系统的集中程度(集中系统或分散系统);确定空调机组放置方式(机房或空调房间就地放置)。 3根据空调房间的总冷负荷(包括新风负荷)和h-d图上处理过程的实际要求,查空调机组的特性曲线或性能表,确定机组的容量与台数。 4. 对集中系统:需要进行气流组织、风量分配与风管道的设计计算 5. 对噪声有要求房间:需要进行

11、消声设计,单元式空调机组的应用,多联机空调系统,7-5 变制冷剂流量系统VRV系统,多联机俗称”一拖多”,指的是一台室外机通过配管连接两台或两台以上室内机,室外侧采用风冷换热形式、室内侧采用直接蒸发换热形式的一次制冷剂空调系统。多联机系统目前在中小型建筑和部分公共建筑中得到日益广泛的应用。 目前,比较成熟的技术有两种:一类是变频多联机技术。第二类则是数码涡旋多联机技术。 (1)变频多联机(VRV)技术是指单管路一拖多空涧热泵系统的室外主机调节输出能力方式:通过改变投入工作的压缩机的数量来调节主机的容量,进行主机容量的粗调节。通过变频装置改变变频压缩机输入频率来改变压缩机的转速,进行主机容量的细

12、调节。 (2)数码涡旋操作分两个阶段:“负载状态”,此时电磁阀常闭:“卸载状态”,此时电磁阀打开。负载状态中,压缩机像常规涡旋压缩机一样工作,传递全部容量和制冷剂质流量。然而卸载状态中,无容量和制冷剂质流量通过压缩机 。通过压缩机周期性的负荷 一 卸载来实现变容量冷媒控制。,VR V变频多联机与数码涡旋多联机比较具有以下各自的特点:,(1)容量输出:变频压缩机的工作频率级别范围在30赫兹到117 赫兹间,调节范围在50 一 130之间,容量输出量是间断的。当负荷突变时,压缩机的频率增加需要经过中问过渡段。容量输出不能立即响应,数码涡旋的输出在10到100之间。通过改变加载时的比例实现了连续的容

13、量输出,此室内温度控制更精确,并且更加节能。,(2)能效比:变频多联机系统中变频器的损失大约占功耗的 15 ,从而就降低了系统的COP。变频多联机的容量调节范围狭窄,系统负荷降低到一定程度时,变频系统必须使用制冷剂的热气旁通进行容量调节,由于制冷剂的热气旁通,能量会有损耗,系统的COP降低另外变频系统中需要注入大量的润滑油,使得系统的COP 更低数码涡旋多联机没有变频器的能量损失,同时不需要热气旁通,因此没有热气旁通损失,在10 ( 卸载状态时电机仍在工作,约有10 的能量损耗)到100负荷范围内,COP性能良好。 (3)除湿性 :变频多联机在低负荷状态下运行,制冷量降低,除湿性能明显下降,数

14、码涡旋多联机在认何负荷的情况下,部分可以保持较低的平均吸气压力和蒸发温度,从而可提供非常好的除湿性,尤其是在低负荷运行时。,(4)回油性能:变频多联机在低负荷的状态下,制冷剂流速较低,回油困难,系统一般没计有油分离器和回油循环。这对于容量越大的室外机组来说更加明显,为回气管径很大,在部分负荷情况下回气速度很低。因此,需要更频繁的回油循环,并消耗更多电力。室外机的PCB和管路十分复杂,系统的稳定性差。数码涡旋多联机在每一个循环中,总有儿秒钟的满负荷运行状态,因此回油较好。时在空载时,压缩机无排气,所以此时无润滑油排出 、室外机的PCB和管路与变频多联系统相比,显得极为简单 ( 无旁通回路 ),一

15、个PCB就足够了,系统稳定 。,(5) 对其他没备的干扰:变频多联机由于采用变频手段调节容量, 在变频时会产生很慢的电磁干扰和高次谐波, 对精密仪器和电子设备都会产生影响。由于数码涡旋是瞬间加载和瞬间卸载的工作方式 使得电流瞬问发生剧烈变化, 对电网及电网中的设备会产生冲击。因此从技术上来看,变频多联机与数码涡旋多联机各有优势,且优势与劣势形成互补。,多联机与传统的中央空凋系统相比,具有以下特点: 可根据负荷变化,瞬间进行容量调整;因此部分负荷时能效比高,节约能源、运行费用低。 节省占用空间。 以制冷剂作为冷热媒,并且是变相换热,每公斤冷媒传递的热量205KJ/kg,是水的10倍,空气的20倍

16、。 控制先进,运行可靠,维修方便。 机组适应性好,制冷制热温度范围宽。 设计灵活,安装和计费方便。 模块式结构,组合灵活多变,克服集中式空调风管断面大、占用机房面积、维修费高等缺点。 由于冷媒管长度,落差有要求,应用受限制;新风引入有困难。,采暖通风与空气调节设计规范(GB500192003)中指出:“经技术经济比较合理时,中小型空调系统可采用变制冷剂流量分体式空调系统。该系统全年运行时,宜采用热泵式机组。在同一系统中,当同时有需要分别供冷和供热的空气调节区时,宜选择热回收式机组。该系统不宜用于振动比较大、油污蒸气较多的及产生电磁波或高频波的场所”。,多联机空调系统适用范围,由于其系统小且灵活

17、,适合于房间数量多、区域划分细致的建筑: (1)空调房间或区域数量多、同时使用率较低的建筑。 (2)学校、办公楼、饭店等有舒适性要求的中小建筑。 (3)有就近安置室外机和新风处理机位置的上述大型建筑。 (4)高档住宅。,分歧接头,冷媒铜管,遥控器,室外机之间连接接头,室内机,室外机,7-5 变制冷剂流量系统VRV系统,热回收型:热回收式可同时供冷和供暖。它用于有内区的建筑(内区全年有冷负荷),可实现同时对周边区供暖和内区供冷及回收内区的热量。,分类:热回收、热泵、单冷型,室内机A,至下一台室内机,空气热交换器,空气热交换器,电子膨胀阀,储液器,压缩机,气液分离器,油分离器,过冷却管,膨胀阀,室

18、外侧,空气热交换器,63H2,63H1-1,过滤器,室内机B,温度传感器,TH1-R,TH1-A,四通阀,毛细管,热泵型,制冷运转流程,室内机A,至下一台室内机,空气热交换器,空气热交换器,电子膨胀阀,毛细管、单向阀,储液器,SV1,压缩机,气液分离器,油分离器,过冷却管,膨胀阀,室外侧,空气热交换器,63H2,63H1-1,过滤器,室内机B,THO-A,THO-R,TH1-R,TH1-A,四通阀,制热运转流程,多联机系统的分类,室内机系列,R22,12,14,16 HP,8,10 HP,28,30,32 HP,18,20 HP,22,24,26 HP,38,40,42 HP,34,36 HP

19、,44,46,48 HP,R410A,室外机阵容,易于安装,所有的冷媒配管都可以从机组的底部连接,室外机组合及接管方法,室外机多联配管安装说明,1. 示 意 图,液管,气管,均油管,用于平衡室外机的排气压力和转移润滑油。,1-涡旋式压缩机 2-液体分离器 3-冷凝器 4-贮液器 5-液体管 6-平衡管 7-吸气管 Vl、V2-电磁阀,功能机的作用是连接所有室内机的液体、气体总干管分别接到2台或3台标准室外机上,并平衡各台压缩机的压力和润滑油量。,液体管,平衡管,吸气管, 2台冷凝器的出液管分别与功能机中的贮液器连接; 由室内机来的吸气管在功能机中分2路分别接到2台室外机的液体分离器。 平衡管平

20、衡2台室外机的排汽压,同时又是2台室外机润滑油互相转移的通路。 当变频室外机的润滑油量超出一定量时,压缩机将多余的油压出经电磁阀Vl压人恒速室外机中;反之,则通过V2将油从恒速室外机转移到变频室外机中。,7-5 VRV系统 系统配管,VRV系统可使室内外配管最长达100m。 室外机和室内机间最大高差可达50m。 同一系统中的室内机之间的高差最大为15m。 室外机之间的高差应小于4m。 室外机与功能机之间的高差也应小于4m,7-5 VRV系统 系统配管,内,第一分支管到最远内机的等效长度,最大配管长度,第一分支管,最远室内机,室外机,机,间,落,差,内,外,机,间,落,差,7-5 VRV系统 系

21、统配管,7-5 VRV系统 系统配管,适用于垂直距离或水平距离较长的空调场所,适用于有多室空调的场所,利用端管上的剩余分支,还可灵活的增加室内机。,端管分支连接,配管接头分支连接,也可连接,7-5 VRV系统 新风输送方式,1.室内机自吸新风,每层或整个建筑物设新风总管。通过分支管与室内机相连,新风负荷由室内机承担。不宜在寒冷地区使用 2.利用可接风管的室内机处理新风送到房间 3.采用带有全热交换器的新风机组,用排风预冷(热)新风 4.采用自带制冷机的专用分体式新风机组,多联机系统设计,1,制冷设计流程: (1)设计条件和冷负荷计算。 (2)室内机制冷容量选择。 (3)系统组成和室外机制冷容量

22、选择。 (4)室外机实际制冷容量计算。 (5)室内机最终实际制冷容量计算。 2,制热能力校核: (1)设计条件和热负荷计算。 (2)室外机实际制热容量计算。 (3)室内机最终实际制热容量计算。 (4)校核是否需要加辅助电加热,电加热量计算。,3系统划分: (1)空调系统的划分要合理,系统的经常性同时使用率或满负荷率宜控制在50%-80%。 (2)功能不同的区域宜组合在一个空调系统中,例如办公室和会议室。 (3)经常使用的房间和不经常使用的房间宜组合在一个空调系统中。 (4)室内机集中的区域宜设为一个系统,使配管长度尽可能短,减少冷量衰减。,4室外机选择: (1)对于使用功能相同的同一区域,不允

23、许超配,比如会议室、食堂等为一个独立的空调系统,一般按100%配比。 (2)如果室内外机配比在合理范围内,要考虑室内机同时开启时,实际制冷量(Q内/超配系数)大于房间设计冷负荷。 (3)室内外机容量配比系数不允许超过厂家的规定值,一般系统不允许超配130%,负责将导致系统无法正常运行。,(4)室内外机容量配比系数可参考下述选择: 同时使用率 最大容量配比系数 同时使用率 最大容量配比系数 70% 125%135% 80%90% 100%110% 70%80% 110%125% 90% 100%,5配管设计: (1)分类:线式布管、集中式布管以及线式和集中式组合布管。 (2)线式布管是最常使用的

24、一种方式,设计时注意以下事项: a 室外机与最远室内机间配管总长150m,等效长度175m。 b 室外机到全部室内机间的总管长300m(根据不同厂家确定) c 室外机分路到室外机的管长10m。 d 室内外机间的高度差50m(如果室外机处于下方时最大为40m), 当高度差30m时,每隔10米必须有一个回油弯。 e 相邻室内机间的高度差18m。 f 相邻室外机间的高度差5m。,g 第一室内线支管(分歧器)与最远室内机间管长40m,设计时有时难以满足此种情况,可将第一分歧器靠后布置。如下图所示:,h 配管尺寸选择:配管尺寸一般按以下原则确定。 1,室外机到第一分歧器间的配管尺寸同室外机总配管尺寸。

25、2,室内机到分歧器间的配管尺寸同室内机接管尺寸。 3,分歧器之间的配管尺寸由分歧器下游的室内机总容量确定。 注:各个厂家配管设计不一样,选择配管时,一定按对应厂家产品手册设计,如果设计过小,冷量有衰减。,6分歧器设计: (1)分歧器是制冷剂管道的三通部件,一般按不同厂家的设计手册选型。 (2)如果使用设备厂家的分歧器,一般和选分歧器之间的配管一样,按下游室内机总容量确定型号。 (3)如果选择不同于设备厂家的分歧器,可以对其进行加工改造使用,使其满足所连接管道的型号。,7制冷剂计算: (1)多联机系统由于制冷剂管道过长,制冷剂有损失带来冷量衰减,所以要补充制冷剂。 (2)制冷剂追加量按液管计算,

26、管径公式为: h1*a+h2*b+hn*n hn:液管管径1对应的长度 n: 液管管径1对应的制冷剂追加系数,多联机系统在设计时应注意的问题 3.1 内机容量与外机容量的匹配 室外的容量匹配比应根据该系统中各室内机同时使用率、各室内机所在房问冷热负荷峰值的时问分布等因素而确定。 对于如公共建筑这样大型空调系统,建议在保护系统运行安全的前提下超配比不宜超过110。对于家用多联机系统,在保护系统运行安全的前提下超配比可以增大至130。 3.2 冷量修正 由于管路加长后冷媒的沿程阻力损失增大,出现闪发,末端室内机制冷 制热效率降低。另外,管路过长 ,对于VRV系统 ,部分润滑油会沉积在冷媒管道内,长

27、期运行造成润滑油回油困难。多联机空调系统室内机与室外机的额定制冷量是在标准工况下测得的数据,实际工程条件往往偏差加大、因此,产品样本中所提供的技术参数与实际工程条件 ( 室内外温度 、内外机高差、管道长度)不同时,应对冷量进行修正,否则达不到使用要求。,1.温度修正 标准工况的数据规定如下: 制冷运转 室内温度: 27DB/19WB 室外温度: 35DB 制热运转 室内温度: 20DB 室外温度: 7DB/6WB 多联机空调系统实际工况往往与标准工况不同,必须进行不同温度工况下的能力修正。,制冷运行时不同温度工况的能力表,通过能力修正表可见: a. 制冷运转时室外温度的增加(从2540)对制冷

28、能力的影响并不大,这个温度范围是制冷循环效率较高的区间,如果室外温度再升高达到43以上时,对制冷能力的影响会比较严重。 b.制热运转时设备的出力受温度的影响比较大,这也是热泵机组的主要缺点,正是这一缺点限制了风冷热泵系统在北方地区的应用。,制热运行时不同温度工况的能力表,2.管道长度和内外机高差的能力修正 通常多联机空调系统室内机与室外机的额定制冷量是在标准高差和管长下测得的数据,标准工况的数据规定为:管道长度5米,内外机高差为零。,制冷运行时的管长和高差的能力修正图,通过图可见,当量配管长度为60米,内外机的高差为25米时的修正系数为0.85,这种情况在一般的多层建筑中较为常见,如果管道当量

29、长度达到8090米,内外机高差达到40米时,修正系数约为0.770.78,这种情况在高层建筑中较为常见。 当管道当量长度超过90m时,可通过增加管径的方法来减少冷量的衰减。,制热运行时的管长和高差的能力修正图,3.3 新风采集 相对于传统的中央空调系统,多联机系统更接近房间空调器。新风处理不如常规中央空渊系统容易做到,目前常用的新风处理方式有以下儿种: (1) 室内机作为新风机来处理新风、未经过处理的新风直接接入室内机,由室内机负担了部分新风负荷,因此室内机型号加大,噪音也增大,在室外温度较高时,会使室外机长时问超负荷运转,出现过流保护。而且在室外空气湿度较大时, 室内机除湿量增大,室内相对湿

30、度无法保证要求。 (2) 使用专用的新风机。这类新风机通常是按新风状态设计,加大了机组盘管的排数,可将新风处理到室内状态点。但此种方法工程造价较高,影响在工程中的应用。另一方面,在室外温度较高时,压缩机长时间不问断运行,会影响机组的寿命。 (3)用全热交换器处理新风。使用全热交换机在向房间补充新风的同时,利用室内排风的冷量来预冷新风,大大降低新风负荷,非常节能,这种方式适合有排风要求的场合。但需要注意新风口和排风口的布置一定要合理该系统较复杂,且有新风和排风交叉污染的问题。 在进行设计时 ,应根据上述特点合理选择新风处理方式,新风全热交换器,新风全热交换器通过管道将室外的空气温度调节接近室内空

31、气温度后送入室内,可连续不断的提供高性能和高效率的换气。 分类:一类是显热回收型,一类是全热回收型。显热回收型回收的能量体现在新风和排风的温差上所含的那部分能量;而全热回收型体现在新风和排风的焓差上所含的能量。单从这个角度来说,全热性回收的能量要大于显热回收型的能量,这里没有考虑回收效率的因素。因此全热回收型是更加节能的设备。,全热交换效率=(室外空气焓量-送风空气焓量)/(室外空气焓量-室内空气焓量)*100%,室内安装,冷/热源 (如闭式冷却塔、 锅炉、水/地源等),冷媒配管系统侧与VRV相同,水配管系统侧 与冷水机组相同,室内安装,水冷多联式空调系统,室内侧换热器,板式换热器,压缩机,室

32、内机,主机,VRV通过冷却水带走热量,制冷,冷却水,系统原理,闭式冷却塔,室内侧换热器,压缩机,板式换热器,室内机,主机,冷却水,系统原理,VRV-W通过热源水获得热量,制热,热源水,闭式冷却塔,锅炉,水冷多联机组优势,优势一:能效飞跃,优势一:能效飞跃 水冷多联系统相对于冷水机组系统节能 水冷多联空调为直接蒸发式空调,在传输能量时的能量损耗较低 能量调节方式不同,水冷多联采用变制冷剂流量控制,输出可调 水冷多联空调的部分负荷COP值非常高,正适合大楼空调的运行规律,3040%,水冷(热)VRV系统适合冬季负荷较小的地区使用。,最大一拖32台内机,解决主机安装位置问题,主机以12HP为单位,可

33、模块化安装(水平或堆叠)。单个模块噪声仅为52dB(A),对周边环境无噪声、视觉污染及局部温度升高,水系统与氟系统结合,主机和室内机连管长度和落差减少,节省了连接铜管和加装制冷剂的成本,相当于提高了系统的效率,主机安装在室内或室外任何地点安装仅考虑检修空间。机组结构紧凑,尺寸为995*600*965mm,优势二:安装简洁,不受环境气温影响,运转安静,主机小巧,安装灵活,避免室内水患,节能舒适的热回收运转,高效节能,控制自由,秉承VRV系统优势,进一步拓展VRV应用范围,VRV-W系统的水配管可集中布置于机房及管井处, 水配管不进入室内主要区域,杜绝漏水隐患,冷媒管系统,水配管系统,水配管集中在

34、 机房内及管井内,室内为冷媒配管 避免漏水隐患,避免室内水患,水系统的优势: 水系统承受1.96MPa压力 不受连管长度限制 数码多联系统的优势 制冷剂管路实现150米长连管 最高落差达30米 数码变容量水冷多联系统优势 不受建筑物规模的限制!,优势三:应用不受建筑物规模限制,主机可方便地与室内机 布置在同一层面上,冷媒管系统,水配管系统,VRV-W系统管长限制小,无需为系统高低差大而担心, 适用于超高层大型楼宇,连接冷/热源管长限制小,外立面无需再开百叶,轻松对应用大型建筑的VRV系统,优势四:可利用各种低位热源 应用电子膨胀阀调节,机组应用范围宽广 制冷进水温度10-40 制热进水温度 5

35、-35 多种低品位热源应用 水环多联 水源多联 地源多联,水温范围:1045,江河水,湖泊水,海水,地下水,污水废水,生产废热,土壤,太阳能, 工厂余热、太阳能一般仅可提供制热热源,除了传统的冷却塔/锅炉之外,还有更多热源选择,可选择多种冷/热源,中华人民共和国可再生能源法于2005年2月28日公布,其中规定可再生能源的范围:指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。,能源选用,冷却水/热源水,热交换器,江河水,湖泊水,海水,采用水源, 需确定地表水的深度及面积是否满足负荷需要,地下水,冷却水/热源水通过热交换器与地下水进行热交换,稳定高效; 且无需抽取地下水,不破换地下水环

36、境。,热交换器,热交换器,冷却水/热源水通过热交换器与土壤进行热交换,稳定高效。,采用地源,土壤,冷却水/热源水,热交换器,冷却水/热源水,热交换器,采用污水废水,可让冷却水/热源水通过热交换器与污水废水、工业废热进行热交换,将其中的低品位能源进行利用,实现了资源的回收再利用,变废为宝,节约资源。, 采用污水废水时,需注意水量的稳定性,确定水量是否可以满足系统负荷需求,污水废水、工业废热,不受环境气温影响,VRV-W通过水配管系统进行散热,散热效果不会收到外界季节温度的影响,可为用户提供快速、稳定、舒适的空调效果。,由于采用稳定的水源/地源作为系统的冷/热源,使系统无论是在寒冷的冬季,还是在炎

37、热的夏季,空调能力不会受到环境温度的影响。,尤其是在冬季制热时,主机不会存在结霜/除霜的过程,使制热效果更稳定强劲,7-6 水环热泵空调系统,水源热泵的定义: 指以水为热源的可进行制冷/制热的一种热泵型整体式水空气或水水空调装置;也是利用地球水所储藏的太阳能资源作为冷、热源,进行转换的空调技术。 水源热泵可分为地源热泵和水环热泵。地源热泵包括地下水热泵、地表水(江、河、湖、海)热泵、土壤源热泵;利用自来水的水源热泵习惯上被称为水环热泵。有若干水源热泵组成的设备称为水源热泵机组。,根据所使用的热源,应用上通常分为三种,分别是:,1.封闭环路式:水源采用循环流动于公共管路中的水或盐水(或类似功能的

38、液体,如乙二醇等),通常称为水环热泵; 2.地下水式:从水井、湖泊、海洋或河流中抽取的水或在地下盘管中循环流动的盐水(或类似功能的液体)为冷(热)源,制取冷(热)风或冷(热)水的设备,又称为水源热泵; 3.地下环路式:从地下盘管中循环流动的盐水(或类似功能的液体)为冷(热)源,制取冷(热)风或冷(热)水的设备,又称为地源热泵。,水源热泵的原理: 地球表面浅层水源(一般在1000 米以内),如地下水、地表的河流、湖泊和海洋,吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量,并且水源的温度一般都十分稳定。水源热泵技术的工作原理就是:通过输入少量高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。水体分别作为冬季热

39、泵供暖的热源和夏季空调的冷源,即在夏季将建筑物中的热量“取”出来,释放到水体中去,由于水源温度低,所以可以高效地带走热量,以达到夏季给建筑物室内制冷的目的;而冬季,则是通过水源热泵机组,从水源中“提取”热能,送到建筑物中采暖。,热泵技术的工作原理,水源热泵机组制冷循环,水源热泵机组制热循环,系统流程,水源热泵机组的分类,地源螺杆热泵机组包括:地下水式水源热泵和地下环路式水源热泵,地下水式水源热泵系统分类,是指使用从井水、湖泊或河流中抽取的水为冷(热) 源的机组。,地下水式水源热泵机组,地下水热泵系统,地表水热泵系统,单管型垂直埋管地源热泵系统,三种地源热泵形式对比分析,水源热泵的优势,由于水源

40、热泵技术利用地表水作为空调机组的制冷制热的源,所以其具有以下8大优点: (1)属可再生能源利用技术,环保效益显著 水源热泵是利用了循环水或地表水作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。水温在1630之间通常不需要开启辅助弃热或加热设备;如果采用地下水,供热时可省去燃煤、燃气、然油等锅炉房系统,没有燃烧过程,避免了排烟污染;供冷时省去冷却塔,完全是环保的空调形式; (2)高效节能 水源热泵机组可利用的水体温度冬季为10-25,水体温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。而夏季水体为15-40,水体温度比环境空气温度低,所以制冷的冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔

41、式,机组效率提高。据美国环保署EPA估计,设计安装良好的水源热泵,平均来说可以节约用户3040的供热制冷空调的运行费用。,过渡季节部分机组制冷、部分机组制热运行更节能:如下图,系统供水温度为24,机组A为制冷模式,排出热量到回水中,回水温度30,机组B为制热模式,从水中吸收热量,使得回水温度降低到24度,当一定比例的机组同时制冷制热时,水循环温度达到平衡,建筑物内部分区域多余的热量被转移到需要热量的地方,完全无须使用辅助热源,达到最佳的使用效果。,机组A,机组B,(3)运行稳定可靠 水体的温度一年四季相对稳定,其波动的范围远远小于空气的变动。是很好的热泵热源和空调冷源,水体温度较恒定的特性,使

42、得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。不存在空气源热泵的冬季除霜、制热不稳定等难点问题。 (4)能源费用容易计算 小型的水源热泵每一台都可与用户电表连接,费用容易计算,对于写字楼、商铺、公寓等场所非常适用。而大型的中央空调系统通常是公摊计算,无论空调是否开启,一样计算费用。 (5)节约投资成本 将大型的冷水机组小型化,开发商不需要准备昂贵的专用机房,机房位置可以作为停车场;循环水管路温度是常温,无须考虑管路保温的费用;此外,通风管道也大大缩小,机组控制器也是制造商配套供应。 (6)可分期投入 开发商不需要一次性购买所有的空调设备,只需要将公共的管路系统及辅助设备配置好,后期

43、的空调机组可视情况分期投入空调设备,缓解了开发商资金压力;,水源热泵系统和其它常见系统特性一览表,水源热泵的应用限制,象任何事物一样,水源热泵也不是十全十美的,更不是万能的。其应用也会受到制约。 1、 可利用的水源条件限制 水源热泵理论上可以利用一切的水资源,其实在实际工程中,不同的水资源利用的成本差异是相当大的。所以在不同的地区是否有合适的水源成为水源热泵应用的一个关键。目前的水源热泵利用方式中,闭式系统一般成本较高。而开式系统,能否寻找到合适的水源就成为使用水源热泵的限制条件。对开式系统,水源要求必须满足一定的温度、水量和清洁度。 2、水层的地理结构的限制 对于从地下抽水回灌的使用,必须考

44、虑到使用地的地质的结构,确保可以在经济条件下打井找到合适的水源,同时还应当考虑当地的地质和土壤的条件,保证用后尾水的回灌可以实现。 3、 投资的经济性 由于受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响,水源的基本条件的不同;一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同。虽然总体来说,水源热泵的运行效率较高、费用较低。但与传统的空调制冷取暖方式相比,在不同地区不同需求的条件下,水源热泵的投资经济性会有所不同。,水源热泵技术在应用中需要注意的问题,环境污染和能源危机已成为当今社会的两大难题,开发利用天然冷、热源能够为空调带来节能和环保双重效益,因而越来越受到人们的重视,水源(地温)热泵系

45、统正是同时具备这些要求的一种中央空调技术。 水源(地温)热泵利用地表水作为冷热源,夏季水体温度比环境空气温度低,所以制冷的冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,冬季水体温度比环境空气温度高,热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高;不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。在利用水源(地热)热泵时应注意以下几个方面: 1.在采用水源热泵技术时,前期的水文分析尤为重要,必须根据地下水源实际情况,进行可行性的研究分析。适用的原则:水量充足、水温适当、水质良好、供水稳定、回灌可靠。因此,前期的认真、科学的水文地质勘探工作是非常必要的。 2.水源热泵中央空调主机,是冷热源的核心,它的质量好坏直接影响

46、整个系统的可靠性和使用效果。,7-6 水环热泵空调系统,组成: 室内水源热泵(水/空气热泵) 水循环环路 辅助设备(冷却塔、加热设备、蓄热装置等),水环热泵空调系统:是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余热为主要特点的热泵供暖、供冷的空调系统。是小型的水/空气热泵机组的一种应用方式。,公共建筑节能设计标准(GB501892005)5.3.11规定:对有较大内区且常年有稳定的大量余热的办公、商业等建筑,宜采用水环热泵空气调节系统。,水环热泵系统:,供水管路,回水管路,水环热泵产品:,水通道,制冷剂通道,减震装置,分体式水源热泵,1室内水源热泵机组(水/空气热泵)

47、组成 由制冷压缩机、制冷剂/水热交换器、制冷剂/空气热交换器、节流机构、四通换向阀、风机和空气过滤器等部件组成。 工作原理,冷剂循环线路:,制冷方式运行,空气路线: 空气冷剂/空气换热器2(冷风)室内,供热运行方式,冷剂循环线路:,空气路线: 空气冷剂/空气换热器2(热风)室内,水环热泵空调机系统的运行工况分析,炎热季节,整个建筑物需要供冷,每个热泵将建筑物的热量加到系统循环水中。这些热必将借冷却装置,例如闭式冷却塔排放出去。,寒冷季节,当整个建筑物都需要 采暖时,无论周边区或核心区都按采暖模式运行。 这种情况下,每个热泵都将从系统循环水中吸取热量。这些热量必须利用辅助热源将热量补充到系统 中去。,外区需供热、内区需供冷:有时核心区需要供冷,因而有热量排向系统循环水中;同一时间如果周边区需要采暖,就从系统循环水中吸取热量。这些核心区的热量就成为周边区加以利用的热量。如果排出热量等于被吸取热量,就既不需开动加 热器也不需要开动冷却装置。,可见,在同时供冷供热条件下最节能,过渡季节:当系统必须向建筑物某 些特定区域供冷,同时向另一些区域供热量时,可以 在建筑物内部使能量转移,不需要开动加热器

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