來源：重慶奧雪制冷工程有限公司
摘要：本文介紹了某分散式地源熱泵和熱水系統的設計，主要介紹了空調水系統、風系統、消聲隔振、中央空調熱水三聯供系統的運行控制等四個方面。還闡述了本工程的難點以及解決辦法。
關鍵詞中央空調熱水三聯供系統，分散式地源熱泵，水系統，風系統，腐蝕性，防凍
1、工程概況
該工程位于江西省贛州市，總建筑面積4500㎡，總的空調面積3200㎡，地上共四層，總高度18.6m，房間功能主要是客房、辦公、包廂和多功能廳等。客房熱水日用量為20m3。
2、設計標準
2.1室外設計計算參數
| 房間類型 |
人員密度（人/ m2） |
夏季 |
冬季 |
新風量（m3/h·人） |
| 干球溫度/℃ |
相對濕度/% |
干球溫度/℃ |
相對濕度/% |
| 客房 |
2人/間 |
24～26 |
≤65 |
18～20 |
≥30 |
50 |
| 包廂 |
0.4 |
24～26 |
≤65 |
18～20 |
≥30 |
20 |
| 多功能廳 |
0.66 |
24～25 |
≤65 |
18～20 |
≥30 |
20 |
3、空調設計
3.1 中央空調熱水三聯供系統冷、熱源
夏季：采用“室外湖水循環泵+室內循環水泵+雙熱源熱泵機組（水源側）+分散式地源熱泵空調機組”的方式，總制冷量為548kw，熱水日用量為20m3；熱水系統通過雙熱源熱泵熱水機（水源側）充分吸收空調系統的冷凝熱來制取衛生熱水，整個三聯供系統能效比顯著提高。當熱水加熱完畢后或空調冷卻水冷凝熱有剩余時，則通過水-水板式換熱器與地表水（湖水）換熱冷卻，達到系統所需供水溫度。
冬季：采用“室外湖水循環泵+室內循環水泵+雙熱源熱泵機組（空氣源側）+分散式地源熱泵空調機組”的方式，總供熱量為320kw，熱水日用量為20m3；熱水系統通過雙熱源熱泵熱水機（空氣源側）吸收空氣能來加熱衛生熱水，達到熱水用水要求；空調系統則通過板式水-水換熱器與湖水進行熱量交換，達到系統所需供水溫度。
3.2 空調水系統
本工程共3套水系統：地表水（湖水）側水系統、分散式地源熱泵空調側水系統和熱水加熱循環系統。其中地表水（湖水）側采用離心式管道泵，開式兩管制系統，管材采用鍍鋅鋼管。地源熱泵空調側采用離心式管道泵、閉式兩管制系統，在相關管路上設置手動調節閥，冬夏季可以靈活轉換。管材采用鍍鋅鋼管。制冷時冷卻水設計供、回水溫度為30℃/35℃，采暖時設計供水溫度為7.5℃，室內、空外循環水泵放置在湖面機房。
空調室內水管管路按自然同程式管路設計，并且在每層總供回水管上安裝手動對夾式蝶閥，有效地保證了水系統的平衡與靈活調節。
為了滿足系統水壓恒定和補水需求，設置一個膨脹水箱，膨脹水箱需完全保溫、膨脹管安裝于冷卻水泵吸入端，膨脹管不設關斷閥門。
3.3 空調風系統
采用風機盤管+新風機的空調方式。
新風機置于屋頂夾層（溫度高于室外）處，室外新風由屋面新風機處理到室內空氣焓值點后，經新風管通過風管井將室外新風送入室內各個房間，與風機盤管出風口并聯送入房間內，風機盤管送風采用側送上回和上送上回兩種形式。新風機吸入口與室外風管連接處設置電動對開多葉調節閥，與新風機聯動，當新風機關閉時閥門關閉，冬季時有效阻止室外冷空氣進入新風機。新風機出口裝一個風量調節閥，更方便風量的平衡與新風的輸送、調節更靈活、更可靠。
系統風管管路短、均勻，漏風率小。各個房間的衛生間設機械排風系統，廢氣經排氣扇、排風管排往室外，換氣次數為8次/h，排氣扇配帶止回閥。
4、消聲與減震
1、所有設備均選用低噪聲、低轉速型，降低噪聲源；
2、新風機送風口設置消聲靜壓箱，降低噪聲；
3、所有空調及動力設備與風管、水管的連接均設置軟接頭或橡膠避震喉；
4、所有懸吊安裝的風機盤管機組均采用絲桿和減震墊吊裝，新風機組均采用角鋼或槽鋼減震固定于屋面；
5、所有動力設備與地面（或基礎）接觸處均采用減震器進行隔振
5中央空調熱水三聯供系統運行控制
為了有效地控制室內空氣溫度、系統供回水溫度以及不定時供應的恒溫熱水，方便維護運行管理，節約能耗，設置以下自動控制措施。
1）分散式地源熱泵的自動控制
A、風機盤管的控制
運行時采用三風速風量調節和根據室內溫度對壓縮機啟、停進行智能化控制，制冷制熱迅速，室溫選擇范圍廣，室溫感應靈敏，受外界環境影響小。
B、新風機的控制
制冷制熱時根據室內溫度對壓縮機分級控制。制冷制熱迅速，送風溫度感應靈敏。
2）為了防止水系統流量不足或水泵停機時空調機組產生誤操作，在回水總管上設置水流開關，水電聯鎖保證系統安全運行。
三聯供水系統開機順序為：室外湖水循環水泵—室內循環水泵—分散式地源熱泵機組（雙熱源熱泵熱水機），停機順序與之相反。
3）冷卻水泵的控制
水系統為定流量系統，系統流量不隨機組的開停機變化，水泵定速運行。
4）中央空調熱水三聯供系統的自動控制
A、夏季制冷時，室內的熱量通過制冷劑帶至冷凝器，經室內循環水泵帶至板式換熱器向湖水散熱和經雙熱源熱泵熱水機加熱衛生熱水。為了防止系統水量減少或水泵停機時，空調機組產生誤操作，應在回水干管上設置水流開關，使其與壓縮機聯鎖，保證系統安全運行。空調機組自帶溫控，根據回風溫度啟停壓縮機，不僅提高空調使用的舒適度，而且節約電能。夏季制取衛生熱水時，雙熱源熱泵熱水機（水源側）提取系統空調冷凝熱，循環加熱衛生熱水到55℃后，熱水放水泵打開，熱水進入蓄熱箱向用戶提供衛生熱水
B、冬季啟動熱泵的制熱模式，空內循環水經板式換熱器提取地表水（湖水）的熱量，向空調機組供熱；熱水則由雙熱源熱泵熱水機（空氣源側）提取空氣中的熱能加熱衛生熱水。
C、系統開機順序為：室外湖水循環水泵——冷卻水泵——空調機組，停機順序與之相反。
根據加熱水箱與蓄熱水箱的水溫、水位來決定熱水系統雙熱源熱泵熱水機的啟停。
D、熱水系統為定流量系統，系統流量不隨機組的開停機變化，水泵定速運行，空調機組不設置電動二通閥。
E、空調主機電源與照明電源必須相互獨立，每臺空調主機需配一個空氣開關控制其電源，以便維護檢修，而不影響其它空調主機。
6、設計難點及解決措施
6.1 水質問題
本工程以湖水作冷、熱源，取用方便，但由于室外湖水側為開式兩管制系統，湖水中的固體顆粒較多、含沙量較高，且水質硬度高，容易結垢且淤泥容易布于系統管道內壁，嚴重影響室外湖水側系統（管路+板式水-水換熱器）的換熱效果。很顯然，如果不通過特殊處理，仍然按常規水系統來設計，是非常不合理的。
湖水中的固體顆粒較多、含沙量較高問題的解決方法：設計一個沉砂池，內置排污過濾柵，過濾掉湖水中較大的固體沙粒，在室外湖水泵吸入口處安裝一個旋流除砂器，過濾掉大部分的小顆粒，設一個Y型過濾器，經過這三重過濾，水中固體顆粒的問題得到了解決。水質硬度高，影響系統換熱效果的解決方法：在室外湖水泵吸入口設一個藥水箱，加裝相應閥門，定期對系統進行處理、排放。
6.2 防凍問題
為避免室內空調系統運行溫度過低或出現結冰現象而堵塞機組管路，向系統內注入一定濃度的乙二醇溶液，起到防凍效果。
6.3 噪聲問題
本項目主要噪聲源有三大點：室內風機盤管、天花板夾層新風機以及循環水泵。本次設計選擇分體式風機盤管，噪聲指標均符合國家標準；新風機放置于天花板夾層，運行重量小，噪音低；循環水泵置于室外機房內，運行時噪聲不會影響室內環境。
7、結束語
7.1 本中央空調熱水三聯供工程，充分詮釋了該系統的優點：有效利用了(地表水)湖水與整個空調系統換熱，熱水系統夏天從空調系統中吸取免費冷凝熱，冬天從空氣中提取免費能源，體現了低品位能源的綜合利用技術與整個三聯供系統的高效節能。符合國家重點關注地源熱泵空調系統的發展方向。
7.2 本中央空調熱水三聯供工程難點主要體現在地表水（湖水）的水質處理問題上，如果不作任何過濾、除泥等安全保護措施，勢必對整個系統的運行造成很大能源浪費，更嚴重則會造成整個系統的癱瘓。針對此項目的水系統，在外循環系統設置了攔污柵、底閥、旋流除砂器、藥水箱等一系列過濾、除泥裝置，保證了外循環系統與內循環系統的換熱效果。
7.3 贛州市冬季氣溫相對較低，針對整個中央空調熱水三聯供系統的空調循環水系統在冬季添加一定濃度的乙二醇溶液防凍；風系統則設置了與新風機聯動的電動調節閥來防凍；熱水系統通過安裝在機組盤管上與熱水系統管路上的感溫探頭來解決系統的結霜、除霜問題，以保證系統在最不利不況下正常運行。 |
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