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地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)組成及主要型式

（一） 系統(tǒng)組成 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)一般由三個(gè)必需的環(huán)路組成，必要時(shí)可增加第四個(gè)預(yù)熱生活熱水環(huán)路。如圖1所示。 1．地?zé)釗Q熱器環(huán)路 由高強(qiáng)度塑料管組成的在地下循環(huán)的封閉環(huán)路，循環(huán)介質(zhì)為水或防凍液。冬季從周圍土壤（地層）吸收熱量，夏季向土壤（地層）釋放熱量，其循環(huán)有一臺(tái)低功率的循環(huán)泵來(lái)實(shí)現(xiàn)。 2．制冷劑環(huán)路 即在熱泵機(jī)組內(nèi)部的制冷循環(huán)，與空氣源熱泵相比，只是將空氣－制冷劑換熱器換成水－制冷劑換熱器，其它結(jié)構(gòu)基本相同。 3．室內(nèi)環(huán)路 室內(nèi)環(huán)路在建筑物內(nèi)和熱泵機(jī)組之間傳遞熱量，傳遞熱量的介質(zhì)有空氣、水或制冷劑等，因而相應(yīng)的熱泵機(jī)組分別應(yīng)為水—空氣熱泵機(jī)組、水—水熱泵機(jī)組或水—制冷劑熱泵機(jī)組。 4．生活熱水環(huán)路 將水從生活熱水箱送到冷凝器去進(jìn)行循環(huán)的封閉加熱環(huán)路，是一個(gè)可供選擇的環(huán)路。對(duì)于夏季工況，該循環(huán)可充分利用冷凝器排放的熱量，不消耗額外的能量而得到熱水供應(yīng)；在冬季或過(guò)渡季，其耗能也大大低于電熱水器。供熱循環(huán)和制冷循環(huán)可通過(guò)熱泵機(jī)組的四通換向閥，使制冷劑的流向改變而實(shí)現(xiàn)冷熱工況的轉(zhuǎn)換，即內(nèi)部轉(zhuǎn)換。也可通過(guò)互換冷卻水和冷凍水的熱泵進(jìn)出口而實(shí)現(xiàn)，即外部轉(zhuǎn)換。

（二） 主要型式 地源熱泵的地下環(huán)路中的介質(zhì)是水或防凍液溶液，根據(jù)其供熱（冷）介質(zhì)（承擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷的介質(zhì)）的組合方式不同，地源熱泵主機(jī)可分為：水－水系統(tǒng)、水－冷劑系統(tǒng)、水－空氣系統(tǒng)熱泵。

與此相應(yīng)的空調(diào)系統(tǒng)型式主要有三種：

1．水－水系統(tǒng) 水－水系統(tǒng)熱泵主機(jī)的制冷工況與普通冷水機(jī)組的功能相同，即它是空調(diào)系統(tǒng)的冷源，為各種空調(diào)系統(tǒng)的末端裝置提供冷凍水（二次冷媒）。不同的是它所具有的供熱工況－熱泵運(yùn)行方式，能夠?yàn)榭照{(diào)系統(tǒng)提供45～550C的熱水。在選用該型主機(jī)時(shí)，應(yīng)著重注意兩點(diǎn)：一是空調(diào)系統(tǒng)供熱工況或供暖方式末端裝置的選擇、設(shè)計(jì)應(yīng)與熱媒參數(shù)相匹配；二是該型主機(jī)制冷與供熱工況間的轉(zhuǎn)換一般是通過(guò)機(jī)外二次冷媒水與地?zé)釗Q熱器循環(huán)水流道切換實(shí)現(xiàn)的。因此水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足這一要求。

2．水－冷劑系統(tǒng) 水－冷劑系統(tǒng)熱泵主機(jī)與冷、熱兩用的家用分體式空調(diào)的工作原理基本相同。不同的是它利用地?zé)釗Q熱器循環(huán)水作為熱泵制冷工況的冷卻水和供熱工況的低溫?zé)嵩?。家用分體空調(diào)中體積龐大、噪聲污染嚴(yán)重的室外機(jī)被兩根循環(huán)水管所取代。由該型熱泵主機(jī)組成的空調(diào)系統(tǒng)與風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)基本相同。只是前者承擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷的是制冷劑，而后者是冷凍（熱）水。因此，該型熱泵主機(jī)的選擇、設(shè)計(jì)、安裝與控制可參照風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)進(jìn)行。

3．水－空氣系統(tǒng) 水－空氣系統(tǒng)熱泵主機(jī)與全空氣系統(tǒng)中空調(diào)機(jī)組的作用相同。不同的是前者自身具備冷熱源，其蒸發(fā)器（或冷凝器）相當(dāng)于空調(diào)機(jī)組的表冷器（或加熱器）。因此，該型熱泵主機(jī)的熱效率高于水－水系統(tǒng)熱泵主機(jī)。在不需要二次冷（熱）媒的情況下，宜優(yōu)先考慮選用這種主機(jī)。該機(jī)組的選擇設(shè)計(jì)方法與空調(diào)機(jī)組的基本相同。應(yīng)注意的是二者的熱媒參數(shù)有所不同，在確定加熱器（冷凝器）面積時(shí)應(yīng)區(qū)別對(duì)待。

使用小循環(huán)系統(tǒng)

目前很多熱水工程都是循環(huán)系統(tǒng)。循環(huán)系統(tǒng)的空氣能在冬季會(huì)出現(xiàn)能效衰減，在春秋兩季的時(shí)候，空氣能熱泵機(jī)組能夠在工作時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生若干噸55攝氏度的熱水，比如春秋兩季環(huán)境溫度是15攝氏度，進(jìn)水管的水溫是18攝氏度，5臺(tái)10P機(jī)能夠產(chǎn)生25噸55攝氏度的熱水。可是到了冬季，環(huán)境溫度只有0攝氏度了，進(jìn)水溫度為8攝氏度，同樣噸位的熱水，就只能達(dá)到35攝氏度。

為了保證冬季，客戶也能用上熱水，許多經(jīng)銷商將原來(lái)的大循環(huán)系統(tǒng)改成小循環(huán)系統(tǒng)。大循環(huán)系統(tǒng)就是一個(gè)循環(huán)機(jī)組系統(tǒng)配置一個(gè)大水箱的形式，比如北方是1比2的配置，所以5臺(tái)10P機(jī)配置一個(gè)25噸的水箱，每一次循環(huán)，水溫就升高5攝氏度，逐漸加熱到55攝氏度之后機(jī)組停止工作。可是到冬季，能效比衰減，25噸熱水就不是55攝氏度，其實(shí)只有35攝氏度，熱水不能用來(lái)洗浴。為了改變這種形式，很多經(jīng)銷商就將大循環(huán)系統(tǒng)改成小循環(huán)系統(tǒng)。5臺(tái)機(jī)組的系統(tǒng)不再使用一個(gè)25噸的水箱，而是使用一個(gè)一個(gè)20噸的大水箱和一個(gè)5噸的小水箱，小水箱作為加熱水箱，大水箱是儲(chǔ)熱水箱。小水箱比較小，5臺(tái)機(jī)組很快就能將水溫加熱到55攝氏度，加熱到55攝氏度之后就往大水箱儲(chǔ)存，經(jīng)過(guò)這樣一變化，機(jī)組在冬季就可以運(yùn)行了。這一原理就是超大配置改革。檢查熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行情況

金無(wú)足赤人無(wú)完人，工業(yè)產(chǎn)品沒有的合格率，而經(jīng)銷商安裝好的熱泵熱水系統(tǒng)也不可能的不出現(xiàn)問(wèn)題，出現(xiàn)問(wèn)題不可怕，可怕的是經(jīng)銷商不去體會(huì)這件事情。對(duì)于經(jīng)銷商，關(guān)鍵還看事前的防范和事后的服務(wù)。到了冬季寒冷期間，經(jīng)銷商需要去做一些維護(hù)工作，首先，需要提前清洗蒸發(fā)器，消除蒸發(fā)器的雜質(zhì)和灰塵，蒸發(fā)器的翅片上更干凈了，水珠也就不會(huì)滯留，所以這樣可以降低機(jī)組結(jié)霜的可能性；其次，對(duì)空氣能增加一些冷媒，提高能效比；對(duì)一些有過(guò)冬隱患的舊款機(jī)組更換部分零部件?？傊?，經(jīng)銷商需要提前檢查熱泵機(jī)組，提高空氣能在冬季運(yùn)行的可靠性。

要知道，空氣能工程安裝后并不是不看管。要想平穩(wěn)過(guò)冬，平時(shí)做好維護(hù)工作，注意定期清洗機(jī)器。所以為了確保機(jī)組在冬天不會(huì)有問(wèn)題，提前對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行巡檢。由于空氣能是自動(dòng)化程度較高的設(shè)備，使用時(shí)定期進(jìn)行機(jī)組狀態(tài)檢查，若能對(duì)機(jī)組進(jìn)行長(zhǎng)期有效的維護(hù)與保養(yǎng)，熱泵機(jī)組的運(yùn)行可靠性和使用壽命都會(huì)得到意想不到的提高，以保證能順利過(guò)冬。

加固熱泵機(jī)組的穩(wěn)定性能

熱泵的zui重要問(wèn)題還是在機(jī)組，機(jī)組是核心。熱源沒有問(wèn)題，其他的都是小問(wèn)題。所以，需要將熱源加固。不能改變的就不改變，能改變的就要做的。比如，給熱泵主機(jī)抬高幾公分的距離。熱泵主機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題是在什么情況下呢？當(dāng)然是在下雪天，下雪天的時(shí)候，有些地方出現(xiàn)幾公分厚的雪，雪幾乎都掩蓋到風(fēng)機(jī)上了，這樣，風(fēng)機(jī)在化霜的同時(shí)，還要對(duì)室外的雪進(jìn)行處理，這樣就加大了工作負(fù)擔(dān)，盡管經(jīng)銷商會(huì)鏟除機(jī)組周圍的雪，但是這樣的做法還不如直接將機(jī)組抬高幾公分，在熱泵機(jī)組下面再墊高10公分的腳架，這樣主機(jī)就不會(huì)掩蓋在雪地里了。

對(duì)一些惡劣地區(qū)，經(jīng)銷商可以考慮臨時(shí)搭建陽(yáng)光棚，做好防雨和防雪工作。冬天，空氣中熱量少，熱泵效率下降。遇上雨雪天，雨雪落在蒸發(fā)器上會(huì)迅速結(jié)冰，嚴(yán)重影響主機(jī)工作，在冬天來(lái)臨之際，為主機(jī)加個(gè)陽(yáng)光棚，遮雨擋雪，從而提高主機(jī)工作效率。這種雨棚可以是透明玻璃也可以是木板，一般來(lái)說(shuō)，雨棚室內(nèi)的溫度是比室外的溫度要高。在秋冬季節(jié)，空氣能熱泵機(jī)組在相對(duì)封閉的雨棚工作，不斷進(jìn)行換熱，通過(guò)改變空氣能熱泵機(jī)組的工況提高機(jī)組的運(yùn)行效果。

保溫材料要用足

有很多工程機(jī)的不是熱泵機(jī)組不給力，而是保溫材料的使用不恰當(dāng)。保溫材料很重要，現(xiàn)在工程水箱都是不銹鋼，一般放在室外，在冬天熱量損耗嚴(yán)重，到了冬季，經(jīng)銷商一定要加固保溫材料，使空氣能的保溫性能做到。

熱泵的水箱是比較大的，熱量消耗的時(shí)間也比較快，家用機(jī)的水箱一個(gè)24小時(shí)降低3攝氏度，工程機(jī)的水箱卻能夠降低5攝氏度以上，這種差別很大。所以，工程機(jī)的水箱一定要加厚，聚氨酯也要比家用機(jī)的厚，實(shí)在不行，經(jīng)銷商可以在工程機(jī)的水箱外面再加固一層保溫層，實(shí)行雙保險(xiǎn)。工程水箱的保溫不是很困難，只需要在水箱外加固一層保溫材料，如果用戶愿意就用聚氨酯，簡(jiǎn)單點(diǎn)的就是用塑料，再不濟(jì)，使用一些草木也能夠起到一定的保護(hù)作用。總之，對(duì)管道和水箱加強(qiáng)保溫力度，減少熱損耗，降低熱水溫度下降的幅度，就是提高了主機(jī)的運(yùn)行效率。