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水环热泵空调系统在某办公建筑中的应用摘要：水环热泵空调系统是小型水/空气热泵机组应用方式的一种，其通过水环路把小型的水/空气热泵机组并联一起，从而构成一个以回收建筑内部余热的热泵供暖、供冷系统。
其有着成本低廉、节能环保、分户计费、控制灵活以及维修方便和运行可靠等诸多优点。
本文就以某写字楼实例谈谈其具体应用。
关键词：水环热泵空调系统；办公建筑；应用一、工程概况某写字楼占地面积在3377平米左右，地上层高为23层，地下3层，总建筑高度为98.1米，地上建筑面积33587平米，地下为7191平米；根据消防分类其为一类高层建筑。
该建筑各层的主要使用功能为：地下三层为泵房以及消防水池和六级人防；地下二层为131辆汽车停车库；地下一层为大厦职工餐厅、食堂以及空调系统的中央水泵站；地上一层是商务办公大厅、银行营业厅、大型商场以及消防控制室；2-6层是分为两个独立单位的金融办公；7-23层为商务办公，各层均为数个相对独立的办公区；顶层为屋顶花园和多功能厅；机房层为屋顶水箱及电梯机房。
该工程为典型的产权式写字楼，在项目开始立项阶段开发商就请物业管理介入，项目整体运作比较正规。
水、电以及空调均分户计量；开发商要求空调系统的建设成本及运行成本相对要低，且机房的面积小，层高低，空调系统分户计费，而且可以灵活分隔不同的销售单元。
二、系统概述本工程计算空调冷负荷为3473kw，热负荷为3211kw，将压缩热扣除后，还需要辅助加热量为2390kw。
在夏季水环热泵空调系统的排热是利用开式冷却塔板式换热器实现的，而冬天的辅助加热则通过集中供热来实现。
主楼屋顶设冷塔，中央水泵站设于地下一层汽车坡道下的位置，最低点的净高为1.8米，机房的净可用面积为140平米，与常用空调系统相比较低。
该空调系统共由三部分组成，即循环水系统、冷却水系统以及风系统。
三、系统设计与安装（一）系统设计1、循环水系统循环水系统由循环水管路、补水定压设备、循环泵以及水水换热器和汽水换热器等各部分组成。
水源热泵中央空调系统优缺点及存在问题分析摘要：水源热泵系统相对传统空调系统具有环保、节能、节水、功能多、安全、对水源要求低，适用范围广，运行可靠等优点，但也存在诸多问题。
本文对水源热泵系统的优缺点及存在问题进行了梳理分析，并提出解决建议。
关键词：水源热泵、中央空调、应用、问题分析1.水源热泵概念地水源热泵是利用地下水体作为冷热源，通过热泵技术实现热量由低位能向高位能的转移，既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
水源热泵中央空调系统由末端(室内空气处理末端等)系统、水源中央空调主机(SL称为水源热泵)系统和水源水系统三部分组成，包括地下水循环、机组内部的压缩机循环及末端空调系统的水循环。
用户(室内末端等)系统由用户侧水管系统、循环水泵、水过滤器、静电水处理仪、各种末端空气处理设备、膨胀定压设备及相关阀门配件等组成。
水源中央空调主机系统由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀、各种制冷管道配件和电器控制系统等组成。
水源水系统由取水装置、取水泵、各种水处理设备、水源水管系统和阀门配件等组成。
2.水源热泵运行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源（如电能）驱动压缩机，使水循环，，把不能直接利用的低位热能转换为可以利用的高位能，在蒸发器吸热，冷凝器放热，使热量不断交换传递，从而实现低温位热能向高温位转移，通过阀门切换使机组实现制热式制冷式功能。
水体在循环中分别作为冬季热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。
水源热泵中央空调工作原理图3.水源热泵中央空调系统的优点3.1环保水源热泵利用地表土壤和水体所储藏的太阳能资源作为冷热源，无燃烧，无排烟，无废弃物，无污染，是一种清洁环保的利用可再生资源的一种技术。
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。
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。
只有当水/空气热泵机组制热运行的吸热量和制冷运行的放热量基本相等时，循环环路中的水才能维持在一定温度范围内，此时系统高效运行。
2、水环热泵空调系统的优点上世纪80年代初期在我国应用的一些水环热泵空调系统显示出了许多的优点：如回收建筑物余热的特有功能；不像传统锅炉那样会对环境产生污染；省掉或减少常规空调系统的冷热源设备和机房；便于分户计量与记费；便于安装、管理等。
据有关文献的预测分析，水环热泵空调系统上一种很有前途的节能型空调系统.下面，本文从组成系统的三个方面逐一分析水环热泵空调系统的优点。
2.1、水循环环路方面首先，按水环热泵空调系统在建筑物中的用途，它属于热回收式热泵系统。
在室外空气温度较低的情况下，建筑物的周边区需要额外的热量来维持室内温度的稳定舒适；与此同时，建筑物的内区则因为存在室内热源（如照明、设备、人体等散热），而需要降低室内的温度。
水环热泵空调系统通过同时连通建筑物周边区和内区的水循环环路，可以将内区产生的余热转移到周边区，在对内区供冷的同时对周边区供热，而不存在或者少量存在常规空调系统在同种情况下的冷热量抵消所造成的能量浪费。
因此，该系统的建筑物热回收效果好，在充分利用余热的同时节约了能源。
当建筑物内部同时由供热工况机组和供冷工况机组模式同时运行时，采用水环热泵空调系统的运行费用最多可降低至50％左右。
其次，与上类似，为了达到同时供冷供暖的效果，相对于常规空调系统必须采用造价昂贵的四管制风机盘管系统而言，水环热泵空调系统的水循环环路仍然采用两管制。
如此，就不会存在或者减少常规的四管制的风机盘管系统对各个条件要求不同的房间空调时所出现的冷热量抵消，避免了由此造成的能量的无谓消耗，更节省了管道系统的初投资费用。
再次，由于水循环环路中的水温在常温范围内、与其环境温度的温差不大，所以常温水所消耗的能量比常规空调系统小得多。
同时，因为减少了输配过程中的冷热耗散等损失，环路的热损失也比常规空调系统要小得多。
总的来说，水环热泵空调系统与常规空调系统相比，仅管道热损失减少这一项，节能效率约为8％～15％.而且，由于水循环环路管道可不设保温和防潮隔湿，还能减少保温层及其它的一些材料费用。
2.2、小型水/空气热泵机组方面一般，水环热泵空调系统采用的都是室内的，根据室内负荷的大小分别安装在各个房间内。
各房间内的用户就可以根据室外温度的变化和各自不同的要求，在一年内的任何时间随意进行房间里的供暖或供冷的调节，而不会影响到其它房间的温度。
由于便于调节也不会出现房间过冷、过热等情况，既避免了常规空调系统的能源浪费，又营造了良好的室内环境。
同时，室内的小型水/空气热泵机组也便于分户计量和分户收费。
对于业主来说，如果采用常规空调系统，就必须一次购齐冷水机组及其它设备，往往会造成很大的资金压力，而且冷水机组一般要在安装一两年后才能发挥效益；而水环热泵空调系统中的小型水/空气热泵机组可以分期投资、分批建设，甚至可以在用户入住前逐层安装，其投资回报效益高、见效快。
这一特点也使水环热泵空调系统在旧楼翻新或系统改造中颇有市场，因为常规空调系统无法避免损坏原有的结构，且不易找到适合的冷冻机房，一般还需要全楼停业来进行改造工程，造成的经济损失较大。
对于设计方来说，由于采用了室内的小型水/空气热泵机组，也就没有了体积庞大的风管、冷水机组等，所以系统布置更加紧凑、简洁和灵活，也不用再设置空调机房（或减少机房面积），也为业主增大了使用面积及有效空间。
水环热泵空调。
对于施工方来说，由于小型水/空气热泵机组可以在工程里进行组装，所以减少了工地的安装工作量。
2.3、辅助设备方面如果再在水环热泵空调系统中加入蓄热装置等辅助设备，则更能提高系统的经济性。
因为蓄热装置可以实现内区制冷机组向水循环环路中释放的冷凝热与周边区制热机组从水循环环路中吸取的热量在一天或者更长的时间周期内达到平衡，从而降低了冷却塔和水加热器的年耗能量。
3、水环热泵空调系统的缺点水环热泵空调系统的发展主要面临来自两个方面的问题：其一是从系统这个方面来看，国内的一些建筑物内余热小或无预热，尚需补充加热设备，致使其不能充分发挥原有的一些优点；其二是从设备这个方面来看，水环热泵空调系统中采用的小型水/空气热泵机组所存在的一些固有问题也限制了其更广泛的应用。
目前，针对上述的两个缺点，也出现了许多的解决办法，以期推广水环热泵空调系统的应用。
3.1、建筑物内余热不足通过分析水环热泵空调系统的运行特性我们可知，只有当建筑物内区有大量余热且周边区需要供热，才能通过水环热泵空调系统将建筑物内区的余热转移到需要热量的周边区，从而达到回收建筑物余热、节约能源的目的。
但是，我国的各类建筑物内部负荷不大，建筑物的内区面积又小，因而建筑物的余热量也较小。
在这种情况下，如果要采用水环热泵空调系统，则势必要增设锅炉。
然而，将锅炉的高位热能加热水循环环路中的循环水使之成为与室温相差无几的低温热源，再由水/空气热泵机组消耗电能将其提升到高位热量向室内供暖，这本身就是不经济、不合理的。
此外，如果采用的是燃煤锅炉，还存在一个环境污染的问题。
解决建筑物内余热不足这个问题的途径，就是由建筑物的外部引进低温热源，以替代建筑物内的余热量。
太阳能、水（地表水、井水、河水等）、土壤、空气均可作为水环热泵空调系统的外部能源.例如大连电力大厦（高层单元式建筑）利用热电厂冷却水作为水环热泵空调系统的外部热源，收到良好的节能效果.此外，哈尔滨工业大学提出一种空气/水热泵与水/空气热泵耦合双级热泵供暖系统。
该系统在寒冷地区，用空气源热泵冷热水机组制备10℃～20℃低温水，通过水环路送至室内各个水/空气热泵机组中，水/空气热泵再从水中汲取热量，直接加热室内空气，达到供暖目的.总而言之，可以通过廉价的辅助热源来解决建筑物内余热不足的问题，拓宽水环热泵空调系统的应用范围。
3.2、小型水/空气热泵机组首当其冲的是小型水/空气热泵机组的的制冷性能系数COP远小于大型冷水机组，而且在相同制冷量条件下价格就其它型式的主机来讲也偏高。
另外一个重要的问题，就是小型水/空气热泵机组安装在室内，热泵机组内部的压缩机和风机将会成为一个很大的噪声源，无法满足室内环境的噪声标准要求。
针对如何提高水环热泵空调系统在供冷中的经济性这个问题，我们可以通过在空调系统设计中采用混合系统的形式加以解决。
混合系统是指水/空气热泵机组同其它空调设备（如冷水机组、单元柜式空调机等）共同组合而成为全新的空调系统。
同样，为了提高系统运行的经济性，在建筑物内区设置单元式空调机组（水冷），向内区供冷，而周边区设置水/空气热泵机组，向周边区供冷或供热，也是一种值得注意的混合系统形式。
而在控制房间内的小型水/空气热泵机组噪声问题方面，文献给出了详尽的阐述。
其控制噪声的措施包括控制噪声源、合理设计、正确安装、认真调试和维护等四个方面，每个方面又各有许多具体的实施措施。
实践表明，如果在工程建设中能够正确对待噪声问题，采取合理措施，完全可以满足室内环境噪声标准要求。
4、结束语由以上分析可以可以看出，只要我们合理设计、规范安装、灵活管理，水环热泵空调系统就一定能发挥出它既有的经济、节能、环保等优点。
当然，我们也应当根据各个地区、各个建筑物的特点，确定是否采用水环热泵空调系统。
尤其是北方地区的、内区面积大、内区的余热量也大的建筑物，最适于采用水环热泵空调系统。
相反，南方一些地区的、全年绝大部分时间需要供冷的建筑物，则不宜采用水环热泵空调系统，因为它并不比风机盘管或其它常规空调系统节能。
在能源每年增长率约为3％～5％的条件下，要满足国民经济持续每年增长8％～9％，即在能源短缺的条件下，必须重视节能技术和节能产品的开发.水环热泵空调系统本身回收建筑物余热、节约能源，若与太阳能、地下水、工业废水等低位热源相结合，更能拓宽其应用范围。
在国家日益重视建筑节能的今天，水环热泵空调系统有着巨大的节能潜力和广阔的应用前景。
