第三章 水源热泵空调系统

水源热泵空调系统水源热泵机组是通过利用地表水、地下水以及吸收太阳能和地热能等低位热资源，并采用热泵原理，输入少量的高品位电能，实现低品位热能向高位热能转移。

水源热泵中央空调系统是许多台小型的水-空气热泵机组集中设计应用的一种空调形式。

即用水源路将小型的水-空气热泵机组并联在一起，构成一个以利用低位能源和回收建筑物内部余热为主要特点的制冷、供暖的空调系统。

水源热泵机组是一种以电力为动力、以水为主要热载体的冷暖可逆型空调机组，热资源可以是江河湖或是地下水、土壤热等。

供冷运行时，其水/冷媒侧热交换器作为冷凝器，风/冷媒侧热交换器作为蒸发器，制冷剂源源不断地将室内热量转移至室外循环冷却水中，实现室内降温的目的。

供热运行时，水/冷媒侧热交换器作为蒸发器，从循环水中吸取热量，风/冷媒侧热交换器作为冷凝器，向室内释放热量，从而实现室内供暖。

一．水源热泵空调系统应用的分类1.传统水环热泵系统（冷却塔+辅助电加热、锅炉）2.地表水源热泵系统（利用河、湖水、废热）3.地下水热泵系统4.地源热泵系统（通过埋置地下盘管向土壤吸收或排放热量）5.地源热泵+太阳能热水系统二．水源热泵空调系统应用范围1.水源充沛，四季分明，气温适中，冬季不太冷又需要供暖的地区（在温暖的冬季白天，往往向阳的房间需要供冷，而背向房间需要供暖）；2.有自然冷/热源或废热可利用的地区。

如太阳能、深水湖泊、地下水、温泉、工业余热等；3.规模建筑物有明显内区和外区的划分（大型商用楼宇、商场、超市），内区需要制冷，外区需要制热等；4.建筑物要求同时制冷和供暖，单独控制（如高标准宾馆、旅店、高级公寓等）；5.出租写字楼、商贸大厦（便于计费，节省机房空间）；6.旧楼改造项目；7.功能分区较多，各层和各区功能都不同，隶属不同业主的综合楼；8.对于资金一时无法到位的业主也较适合。

三．水源热泵空调系统运行情况1.夏季制冷运行模式：当全部或大多数机组进行制冷运行，即热量由室内转移至循环热水再经散热设备散发到室外（或地下），辅助加热设备处于关闭状态并被水系统短路。

地下水源热泵空调系统的设计与应用随着社会的不断发展，对于建筑工程的要求也越来越高。

如何实现低碳环保、节能减排已成为建筑节能技术的热点问题。

作为一种比传统空调更为节能的新型空调方式，地下水源热泵空调系统逐渐受到设计师和业主的青睐。

本文旨在探讨地下水源热泵空调系统的设计与应用，为相关工程师和设计师提供借鉴。

一、地下水源热泵空调系统概述地下水源热泵空调系统采用地下水源作为热源和冷源，通过热泵技术将地下水源的低温热能提取出来，加以处理实现供热或制冷，提高建筑物的能源利用效率。

该系统以独立循环为主要特点，能够实现快速供热和制冷，成为替代传统空调的有效方案。

二、地下水源热泵空调系统的设计1.选址以及水文地质条件的调查地下水源热泵空调系统的热源及冷源均来自地下水，因此选址是非常重要的。

选址时需要考虑到地下水的储量和水质情况，尽量选择储量大的地方，并保证水质适合使用。

同时，还需要对水源地进行水文地质条件的调查，包括地下水的地质构造、水文地质特征、水文地质条件及污染状况等方面的研究，确保地下水的供需平衡和保护地下水资源。

2.系统的热负荷计算热负荷计算是地下水源热泵空调系统设计中必不可少的一步。

通过热负荷计算确定建筑物的实际热负荷，预测冬季供暖和夏季制冷的需求量。

在参数设置时，应考虑空间方位、朝向、立面表面的结构特征以及建筑物的热阻等因素来考虑，确保热泵系统的正常运行。

3.管道系统的设计管道系统是地下水源热泵空调系统中的核心部分。

在设计时，需要确保管道系统与周围环境良好的热交换作用，使地下水源的低温热能得以有效利用。

同时，设计人员应考虑管道的保温性、密闭性、排水系统，以及连接和管道件的操作性和可靠性等方面的要求，确保系统的安全性、稳定性和高效性。

三、地下水源热泵空调系统的应用地下水源热泵空调系统是一种以环保、节能为核心的新型空调方式，已经得到了广泛应用。

特别在一些高端别墅、商业办公大厦、学校及医院等建筑项目中，地下水源热泵空调系统已成为必不可少的装备。

泰州罗兰金都购物公园水源热泵空调系统初步方案目录第一章项目简介 (3)1.1 项目概况 (3)1.2 项目负荷分析 (4)1.3 当地天然气价格及电价 (5)第二章水源热泵空调系统简介 (6)2.1 热泵的基本概念 (6)2.2 热泵的优点 (6)2.3 热泵基本分类 (6)2.4水源热泵技术的概念和工作原理 (7)2.5 水源热泵系统的特点 (8)第三章水源热泵空调技术方案 (11)3.1能源站的位置确定 (11)3.2水源热泵系统水源水小时流量的计算 (12)3.3取回水方式与取回水管线敷设初步确定 (13)3.3.1 取回水方式确定 (13)3.3.2 取回水管线的布置 (15)3.4水源水管确定 (15)3.5水源水处理措施 (16)3.5.1水处理主要措施 (16)3.5.2水处理工艺流程 (16)3.5.3 胶球清洗装置 (17)第四章年运行费用及初投资分析 (18)4.1水源热泵系统年运行费用及初投资及估算 (18)4.1.1年运行费用估算 (18)4.1.2初投资费用估算 (19)4.2传统空调系统初投资及运行费用估算 (20)4.2.1年运行费用估算 (20)4.2.2初投资费用估算 (21)第五章两种空调系统经济分析 (22)5.1 初投资与运行费用分析 (22)5.2 综合结论及建议 (22)第六章系统投资、运行方式设想 (23)6.1 传统的运营方式 (23)6.2 国外成功的运营方式 (23)第一章项目简介1.1 项目概况泰州罗兰金都购物公园是由泰州罗兰金都购物公园有限公司投资兴建的集购物、休闲、娱乐、商务、文化、饮食及观光旅游等多种功能于一体的大型商业综合体。

项目用地面积近100亩，建筑占地面积28104平方米,总建筑面积约170346平方米，项目距离泰州CBD(中心商业区)西5公里左右，邻近泰州引江河风光带，城市15路、21路、113路等公交城市大巴直抵项目，以及购物公园自有的30辆罗兰大巴，交通四通八达，车流、人流高度积聚，极为便利。

水源热泵空调设计手册
水源热泵空调系统是一种利用水源热能进行制冷和供暖的绿色能源系统。

它可以在不同季节和气候条件下，为建筑物提供舒适的室内环境。

本手册将介绍水源热泵空调系统的设计原理、组成部分、安装调试、运行维护等内容，旨在为相关工程师和技术人员提供一份全面的设计手册。

第一章设计原理
水源热泵空调系统利用水源热能进行热交换，通过热泵循环过程实现制冷和供暖。

系统包括蒸发器、冷凝器、压缩机和膨胀阀等主要组成部分。

设计原理涉及热能传递、制冷剂循环、热泵循环等方面的基本理论。

第二章组成部分
水源热泵空调系统由水源换热器、蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀、水泵、管路系统等组成。

本章将详细介绍各组成部分的功能、特点和选型原则，并结合案例对常用配置进行分析和比较。

第三章设计与安装
水源热泵空调系统的设计需要考虑建筑物的使用需求、水源条件、系统容量、管道布局等因素。

本章将介绍系统设计的步骤、设计参数的确定、水源热泵的选择等内容，并对系统的安装调试要点进行详细说明。

第四章运行与维护
水源热泵空调系统的运行稳定性和能效性与系统的维护有密切关系。

本章内容将围绕系统的运行管理、定期检查与维护、故障排除等方面展开，提供系统维护的相关知识和经验。

结语
水源热泵空调系统以其高效节能、环保健康的特点，在建筑环境中得到了广泛应用。

希望本手册能够帮助读者更好地理解水源热泵空调系统的设计与应用，为相关工程实践提供指导。

同时也期待读者在实际工程中不断总结和创新，推动水源热泵空调技术的发展与应用。

第三章地源热泵系统的设计及计算一说到设计，人们往往想到的是工程技术人员的计算和绘图，当然这些都属于设计领域里的工作，而寻找解决问题的途径，也是设计任务之一。

设计本身包括寻找解决问题的途径，所以它不限于事先构思，更不排斥实践，而应是思维活动与实践活动的统一。

空调设计的任务及目的，就是把现有能效高的设备组织好、使用好、充分发挥它们的作用。

现代空调系统的不断发展使建筑物内的设施日益增多和复杂，这对改善人们的生活和工作环境有着积极作用，但同时也带来了由于系统设计、工程施工和运行管理不当而造成对自然环境和人体健康有害的因素。

所以反过来力求解决这些问题就成为一种主要的推动力，促使空调技术更进一步向前发展。

目前，建筑节能的重要性越来越引起人们的关注。

从建筑设计方面来看，提高隔热保温性能，采用合理的朝向，增设必要的遮阳等可以减少空调负荷，降低能耗。

对于确定的空调负荷，提高设备的效率和优化运行过程提供相应的硬件软件，都成为降低能耗的关健。

空调系统的设计一般采用工况设计法，是以夏季和冬季室外空气设计参数为依据的典型工况进行计算，并且是按最不利情况考虑，按照设备的额定工况选择指标。

所以，设备选型较大。

空调设备经常处于部分负荷状态下运行，必须要求设备在部分负荷运行时也能高效率运行。

避免负荷变化了，而设备不能作相应调节，出现大马拉小车的现象；或设备也能调节负荷，但调节性能差，耗能指标落后。

因此，设计的任务就是要用先进的自控技术将空调全工况下的性能调整到最佳程度，这就是所谓的过程设计方法。

一、中央空调设计主要参考以下的规范及标准1、通用设计规范1)．《采暧通风及空气调节设计规范》（GB50019-2003（2003年版））；2)．《采暖通风及至气调节制图标准》（GBJ114－88）3)．《建筑设计防火规范》（GBJ116－87）4)．《高层民用建筑设计防火规范》（ GBJ0045－95）5)．《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）2．专用设计规范：1)．《宿舍建筑设计规范》（JGJ36-87）2)．《住宅设计规范》（GB50096-99）3)．《办公建筑设计规范》（JG67－89）4)．〈旅馆建筑设计规范〉（JGJ67-89）5)．《旅游旅馆建筑热土与空气调节节能设计标准》（GB50189-93）6)．《地源热泵系统工程技术规范》（JGJ142－2004）7)．《地面辐射供暖技术规范》（GB50366－2005）8)．其它专用设计规范3．专用设计标准图集：1)．《暖通空调标准图集》2)．《暖通空调设计选用手册》（上、下册）3)、其它有关标准二、空调冷、热负荷计算空调负荷是指为保持室内空气设计条件，单位时间内室内空气输入或排出的热量，前者称为热负荷，后者称为冷负荷。

水源热泵空调系统制冷余热产生热水的装置及使用方法摘要：水源热泵空调系统制冷余热产生热水的装置及使用方法，属于空调产热及余热的再利用领域。

在保障空调功能正常使用的同时，利用空调余热及热泵原理产热加热水源，将能量利用充分，使空调不仅具备空气温度调节功能而且还是产生热水的多功能设备。

关键词：水源热泵, 空调系统，余热，再利用，制冷在太阳的辐射照耀下，地球成为太阳能的巨型“存贮器”，在地壳浅层的水体和岩土体中贮存了大量清洁的可再生能源，称为浅层地热能，简称地源。

水源热泵技术可利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收地太阳能和地热能而形成低位热能资源，并采用热泵原理，即通过少量的高位热能的输入，把不能直接利用的地位热能转或为可以利用的高位能，从而达到节约部分高位能的目的。

地源热泵空调是以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。

其工作原理是：冬季，热泵机组从地源（浅层水体或岩土体）中吸收热量，向建筑物供暖；夏季，热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地源中，实现建筑物空调制冷。

传统地源热泵空调只能对居室进行温度调节，为居室能够提供冬暖夏凉的适宜居住环境。

但由于传统空调并不能达到100%的热利用率，无论在冬季制热还是夏季制冷过程中，都会有多余的热量被散失浪费。

现有技术条件下，并无合适的热回收设备能够保证空调功能正常使用的同时，将这部分热量回收再利用。

此外，由于冬夏气候的不同，应有区别的进行空调热能及地热能的回收利用，以便提升利用效果和效率。

水源热泵空调系统制冷余热产生热水的装置及使用方法，属于空调产热及余热的再利用领域。

可在保障水源热泵空调功能正常使用的同时，利用水源热泵空调余热及热泵原理产热加热水源，令能量得以充分利用，使空调不仅具备空气温度调节功能而且还是产生热水的多功能设备。

其特征在于：包括空调室内热交换器、井水热交换器、压缩机和四通阀，空调室内热交换器连接井水热交换器；还包括保温水箱、水箱热交换器、循环水泵和进、出水装置；所述的水箱热交换器内设置能够交互换热的冷凝液循环管路和水循环管路；还包括井水热交换器屏蔽开关装置，所述井水热交换器屏蔽开关装置包括与井水热交换器并联的第一冷凝液循环管路和一号三通阀；本装置能够保障空调功能正常使用的同时，利用空调余热及热泵原理产热加热水源，将能量利用充分，使空调不仅具备空气温度调节功能而且还是产生热水的多功能设备。

水源热泵空调系统节能与环保分析近年来，随着人们环保意识的增强和能源价格的不断上涨，节能与环保已成为社会的共识。

在空调领域，水源热泵空调系统已经开始逐渐受到人们的重视，它不仅具有高效、节能的优点，同时也能够对环境产生更少的负担。

本文将对水源热泵空调系统的节能与环保进行分析。

一、水源热泵空调系统的工作原理水源热泵空调系统是一种基于地下水、湖水或地表水等水资源的热交换技术，利用地下水等水源作为热源热媒，通过热泵技术将水源中的低温能量转换成高温或低温的空调所需温度，最终实现空调制冷或者制热的目的。

同时，在制冷过程中，冷水会通过专门的管道输送到室内机进行制冷，制热过程则是通过热泵在室内引入热水，并将室内的冷却热量排出。

通过这种工作原理，水源热泵空调系统实现了室内温度的自动调节，而整个运行过程中，它产生的环境贡献也得到了很大的提高。

因此，水源热泵空调系统可以称为真正意义上的环保空调。

二、水源热泵空调系统的节能特点1. 热泵技术水源热泵空调系统采用的热泵技术，是利用低温资源产生高品质的热能。

水源热泵空调系统的工作原理就是通过热泵将低温的水资源转化为高品质的热能，然后使室内温度自动调节。

相比传统空调，水源热泵空调系统用电量更少，同样的温度需求下，能耗大大降低。

2. 系统复杂水源热泵空调系统的一大特点是系统非常复杂。

这种空调不仅有室内机，还有室外机，需要通过水路连接。

水源热泵采用的是水泵循环的方式，利用水泵将水源中的低温能量转换成高品质的热能，从而实现环境空调的目的。

虽然系统较为复杂，但是它的热效率非常高，系统运行的效率也非常高。

3. 天然水资源水源热泵空调系统要运作，就必须要有水，它需要使用地下水、湖水或地表水等水源作为热交换源。

而这些资源天然性强，无需运输，减少了交通耗能。

特别是在现代城市水资源短缺的情况下，这种新型环保空调显得尤其重要。

三、水源热泵空调系统的环保特点1. 低能耗水源热泵空调系统的工作原理是将天然水资源中所含的低温能量转换为高品质的热能，因此，相比传统空调，其用电量要大大降低。