水源中央空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)手冊(cè)

水源中心空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)手冊(cè)

目錄

第一章概述......................................................3

第一節(jié)水源中心空調(diào)系統(tǒng)組成................................3

其次節(jié)水源中心空調(diào)系統(tǒng)的一般性特點(diǎn).......................4

第三節(jié)水源中心空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用條件...........................7

其次章水源中心空調(diào)系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備.................................9

第一節(jié)熱泵概述............................................9

其次節(jié)GSTHP型水源中心空調(diào)機(jī)組..........................14

第三節(jié)壓機(jī)的選型及比較...................................25

第四節(jié)不同冷、熱源主機(jī)設(shè)備的比較........................28

第三章水源中心空調(diào)系統(tǒng)的水源水系統(tǒng)...........................30

第一節(jié)水源中心空調(diào)系統(tǒng)對(duì)水源水系統(tǒng)的要求................30

其次節(jié)水源水質(zhì)...........................................30

第三節(jié)取水構(gòu)筑物.........................................34

第四節(jié)水源系統(tǒng)設(shè)計(jì)和施，中應(yīng)留意的問(wèn)題.................39

第五節(jié)水質(zhì)處理及節(jié)水技術(shù)................................41

第六節(jié)地下水人工補(bǔ)給（俗稱(chēng)回灌）..........................42

第七節(jié)應(yīng)用水源中心空調(diào)系統(tǒng)的限制條件....................44

第四章水源中心空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)....................................45

第一節(jié)設(shè)計(jì)參考規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn).................................45

其次節(jié)水源中心空調(diào)系統(tǒng)方式..............................45

第三節(jié)水源中心空調(diào)系統(tǒng)水量計(jì)算..........................58

第四節(jié)水源中心空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)留意事項(xiàng)..................59

第五節(jié)水源中心空調(diào)系統(tǒng)末端部分設(shè)計(jì)......................60

緒言

本手冊(cè)編者試圖為公司市場(chǎng)人員、合作伙伴、代理商及公司其它相關(guān)

人員，供應(yīng)水源中心空調(diào)系統(tǒng)的整體概念和設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、運(yùn)行、維

護(hù)一般性方法及操作規(guī)程。由于時(shí)間和編者水平的緣由，本手冊(cè)存在的錯(cuò)

誤和不足之處，請(qǐng)大家指責(zé)指正，以便再版時(shí)更改。

本《水源中心空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)手冊(cè)》的版權(quán)，歸海灣集團(tuán)公司全部。未

經(jīng)本公司允許，任何人不得翻印、影印、復(fù)印、出版發(fā)行。只允許做內(nèi)部

參考運(yùn)用。凡因公司員工、代理商和其它人員造成的翻印、影印、復(fù)印、

出版發(fā)行等侵?jǐn)_版權(quán)的行為，均將追究其法律責(zé)任。

海灣科技集團(tuán)

2001年4月22日

第一章概述

第一節(jié)水源中心空調(diào)系統(tǒng)組成

1.1.1水源中心空調(diào)系統(tǒng)的組成

水源中心空調(diào)系統(tǒng)是由末端（室內(nèi)空氣處理末端等）系統(tǒng)、水源

中心空調(diào)主機(jī)（又稱(chēng)為水源熱泵）系統(tǒng)用水源水系統(tǒng)三部分組成。

為用戶供熱時(shí)，水源中心空調(diào)系統(tǒng)從水源中提取低品位熱能，

通過(guò)電能驅(qū)動(dòng)的水源中心空調(diào)主機(jī)（熱泵）“泵”送到高溫?zé)嵩?，?/p>

滿意用戶制熱需求。

為用戶供冷時(shí)，水源中心空調(diào)系統(tǒng)將用戶室內(nèi)的余熱通過(guò)水源

中心空調(diào)主機(jī)〔制冷）轉(zhuǎn)移到水源水中，以滿意用戶制冷需求。

1.1.2系統(tǒng)原理圖

以制熱工況為例，系統(tǒng)原理見(jiàn)圖1T：

圖1—1系統(tǒng)原理圖

1.1.3用戶（室內(nèi)末端等）系統(tǒng)由用戶側(cè)水管系統(tǒng)、循環(huán)水泵、水過(guò)濾器、

靜電水處理儀、各種末端空氣處理設(shè)備、膨脹定壓設(shè)備及相關(guān)閥門(mén)

配件等組成。

1.1.4水源中心空調(diào)系統(tǒng)主機(jī)由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、膨脹閥、各種

制冷管道配件和電器限制系統(tǒng)等組成。

1.1.5水源水系統(tǒng)由水源取水裝置、取水泵、水處理設(shè)備、輸水管網(wǎng)和閥

門(mén)配件等組成。

1.1.6工況轉(zhuǎn)換可通過(guò)閥門(mén)切換來(lái)實(shí)現(xiàn)。制冷工況：水源水進(jìn)冷凝器，蒸

發(fā)器的冷凍循環(huán)水接用戶系統(tǒng)。（反之則為供熱工況）

1.1.7水源中心空調(diào)系統(tǒng)中的主機(jī)設(shè)備、末端設(shè)備由海灣集團(tuán)建筑節(jié)能事

業(yè)部設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，并為用戶供應(yīng)系統(tǒng)的全面解決（實(shí)施）方案。

其次節(jié)水源中心空調(diào)系統(tǒng)的一般性特點(diǎn)

1.2.1節(jié)能

高效、節(jié)能是水源中心空調(diào)系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)。其一次能源利用率在

目前常見(jiàn)的中心空調(diào)系統(tǒng)中高居首位。（見(jiàn)表1-1）

各種中心空調(diào)系統(tǒng)一次能源利用率比較

表1T

中心空調(diào)方案一次能源水源中心空調(diào)

備注

（冷、熱工況）利用率E。系統(tǒng)節(jié)能效

冷水機(jī)組￡=4

冷水機(jī)組+電熱鍋

0.82525電熱鍋爐E=0.33

爐

Eo=(O.33X4+0.33)/2

冷水機(jī)組￡=4

冷水機(jī)組+燃煤鍋

0.9612燃煤鍋爐E=0.60

爐

Eo=(0.33X4+0.6)/2

冷水機(jī)組￡=4

冷水機(jī)組+燃油

1.067燃油(氣)鍋爐E=0.8

（氣）鍋爐

Eo=(0.33X4+0.8)/2

風(fēng)冷熱泵e=3

風(fēng)冷熱泵0.9925

Eo=O.33X3

蒸汽溟吸￡=0.9

蒸汽溟吸冷水機(jī)組

0.5757燃煤鍋爐E=0.6

+燃煤鍋爐

Eo=(0.9X0.6+0.6)/2

蒸汽澳吸￡=0.9

蒸汽澳吸冷水機(jī)組

0.7642燃油(氣)鍋爐E=0.8

+燃油（氣）鍋爐

Eo=(0.9X0.8+0.8)/2

直燃型澳吸冷熱水直燃型澳吸冷熱水機(jī)

0.9528

機(jī)組組

水源中心空調(diào)系統(tǒng)。

水源中心空調(diào)系統(tǒng)1.32—二4

17一八QQJ

從表1-1看出，水源中心空調(diào)系統(tǒng)的一次能源利用率在全部中

心空調(diào)系統(tǒng)中是最高的，所以是志向的高效、節(jié)能型中心空調(diào)系統(tǒng)。

1.2.2環(huán)保

及傳統(tǒng)的中心空調(diào)系統(tǒng)相比，水源中心空調(diào)系統(tǒng)是環(huán)保型中心空調(diào)

系統(tǒng)。

L水源中心空調(diào)系統(tǒng)沒(méi)有冷卻塔，不須要小型鍋爐，不產(chǎn)生象冷卻

塔常見(jiàn)的“軍團(tuán)菌”等污染物，也沒(méi)有小型鍋爐對(duì)城市環(huán)境產(chǎn)生

的大量粉塵、有害氣體等污染物。

2.燃油（氣）鍋爐供熱和水源中心空調(diào)系統(tǒng)供熱相比（發(fā)電廠耗油），

每100KJ供熱量燃油所產(chǎn)生的有害氣體比較狀況如下：

表1-2（例如100KJ熱量）

發(fā)電廠

項(xiàng)目燃油鍋爐備注

（水源中心空調(diào)系統(tǒng)

4.511：0.32

co21.14

0.48ml1：0.07

so26.5ml

NO：：3.6m10.96ml1：0.27

從上表看出：在供熱量相同時(shí)（100KJ）,中心空調(diào)系統(tǒng)（耗

電）對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染物比燃油鍋爐要少得多。

3.燃煤鍋爐供熱和用水源中心空調(diào)系統(tǒng)供熱（發(fā)電廠燃煤），同樣的

供熱量狀況下，水源中心空調(diào)系統(tǒng)（發(fā)電廠）所產(chǎn)生的污染物（粉

塵、CO?、CO、SO,、NO?等）只是燃煤鍋爐供熱產(chǎn)生的污染物的1/5O

1.2.3開(kāi)發(fā)利用低品位熱能

我國(guó)有著豐富的水資源（包含生活、生產(chǎn)中產(chǎn)生廢水、棄水等）

儲(chǔ)有大量的低品位熱能，在愛(ài)護(hù)水資源的前提下，怎樣提取和利用

這些熱能為人們的生活、生產(chǎn)服務(wù)是世界性課題。水源中心空調(diào)（水

源熱泵）系統(tǒng)正是解決這一課題的特別有效的手段之一。

1.2.4節(jié)水

水源中心空調(diào)系統(tǒng)因沒(méi)有冷卻塔，不消耗高成本自來(lái)水，因此,

它是節(jié)水的中心空調(diào)系統(tǒng)。

1.2?5節(jié)資

1.水源中心空調(diào)系統(tǒng)的初投資比其它中心空調(diào)系統(tǒng)初投資少。（見(jiàn)表

1-3）

各種中心空調(diào)系統(tǒng)初投資比較

表「3

冷水機(jī)組+

冷水機(jī)組+直燃機(jī)水源中心

燃油（氣）風(fēng)冷熱泵

燃煤鍋爐（油氣）空調(diào)系統(tǒng)

鍋爐

、4/A

單位建筑

面積造價(jià)240?280240?280260?300280?320220?300

（元/n?）

2.水源中心空調(diào)用&統(tǒng)及其它中心、空調(diào)系統(tǒng)相比，由于全年性高效運(yùn)

行，其運(yùn)行費(fèi)用微低。

各不中中心空調(diào)系多東運(yùn)行費(fèi)用比較

方式冷水機(jī)組+直燃（油

冷水機(jī)組+水源中心

運(yùn)彳竟心燃油（氣）氣）澳吸風(fēng)冷熱泵

燃煤鍋爐空調(diào)系統(tǒng)

鍋爐機(jī)

單位建筑面

積全年運(yùn)行

15?2830?5540?7517?3518?30

費(fèi)用

（元/年.in?）

1.2.6舒適

水源中心空調(diào)系統(tǒng)的用戶（末端）系統(tǒng)能應(yīng)用中心空調(diào)（末端）

的全部技術(shù)和手段。假如及數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)化、變頻限制技術(shù)相結(jié)合，

將實(shí)現(xiàn)人類(lèi)對(duì)人工環(huán)境的幻想。

1.2.7綜上所述，水源中心空調(diào)系統(tǒng)具有高效、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)資、舒適

的特點(diǎn)，是志向的中心空調(diào)系統(tǒng)方案。

第三節(jié)水源中心空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用條件

1.3.1作為最佳的中心空調(diào)系統(tǒng)方案一一水源中心空調(diào)系統(tǒng)，在具體的工

程項(xiàng)目中能否合理的應(yīng)用，主要取決于電源條件和水源條件。

1.3.2一般來(lái)說(shuō)，水源條件取決于五個(gè)因素：

1.水源水的獲得

2.水量

3.水溫

4.水質(zhì)

5.回灌

1.3.3水源水的獲得

1.對(duì)于地表水、湖水、海水、江河水、城市廢水、工業(yè)廢水等水源

的利用，政府一般不進(jìn)行干預(yù)，有的水源水（如城市污水、工業(yè)

廢水）政府還有激勵(lì)利用的各種實(shí)惠政策。

2.對(duì)于地下水，作為國(guó)家的資源之一，政府對(duì)開(kāi)采及運(yùn)用有各種各

樣的限制政策和法規(guī)。耍獲得地下水，需通過(guò)有關(guān)政府主管部門(mén)

的批準(zhǔn)。各地的水資源管理部門(mén)設(shè)置不同，大體上有如下部門(mén)進(jìn)

行管理：規(guī)劃局、市政局、地礦局、節(jié)水辦、水利局、環(huán)保局等。

1.3.4水源水量

水源水量是否滿意具體工程的要求，及建筑物冷、熱負(fù)荷的大

小、空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行方式、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案（例如是否采納蓄水

池、是否采納協(xié)助加熱或協(xié)助冷卻方式）、水源水的溫度等因素有關(guān),

應(yīng)通過(guò)全面的分析和精確的計(jì)算，合理的設(shè)計(jì)來(lái)解決。

1.3.5水源水溫

一般來(lái)講，水源中心空調(diào)系統(tǒng)對(duì)水源水溫度要求的范圍是：制

熱工況下，進(jìn)蒸發(fā)器的水溫為10~22℃,制冷工況下，進(jìn)冷凝器的

水溫為18~40℃。

1.3.6水質(zhì)

對(duì)于水源中心空調(diào)系統(tǒng)主機(jī)而言，須要保持進(jìn)入其冷凝器、蒸

發(fā)器的水質(zhì)有較高要求，當(dāng)水源水質(zhì)達(dá)不到要求時(shí)，可實(shí)行各種處

理手段來(lái)滿意水源中心空調(diào)主機(jī)對(duì)水質(zhì)的要求。因此，一般來(lái)講，

水源水質(zhì)不是影響水源中心空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用的主要因素。

1.3.7回灌

水源水經(jīng)水源熱泵利用后能否有效回灌，關(guān)系到打井能否得

到有關(guān)部門(mén)批準(zhǔn)。

1.3.8總之，對(duì)于具體工程而言，水源中心空調(diào)系統(tǒng)是中心空調(diào)系統(tǒng)的首

選方案，但是應(yīng)用是有條件的。

其次章水源中心空調(diào)系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備

第一節(jié)熱泵概述

水源中心空調(diào)技術(shù)是熱泵技術(shù)的一種，介紹水源中心空調(diào)系

統(tǒng)時(shí)有必要先概述一下熱泵的工作原理及分類(lèi)。

2.1.1熱泵的定義、工作原理和分類(lèi)

按新國(guó)際制冷辭典的定義,熱泵就是以冷凝器放出的熱量來(lái)供

熱的制冷機(jī)。熱泵及制冷機(jī)在工作原理上是相同的，就是輸入肯定

高品位能源（如電能）驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，使工質(zhì)（如R22）在系統(tǒng)中循環(huán)運(yùn)

動(dòng)并反復(fù)發(fā)生物理相變，在蒸發(fā)器中汽化吸熱，在冷凝器中液化放

熱，從而實(shí)現(xiàn)吸熱制冷或放熱制熱的目的。

熱泵及制冷機(jī)的區(qū)分主要是兩者的目的及狀況不同。熱泵是從

環(huán)境溫度條件下吸熱并將熱量傳遞到高于環(huán)境溫度的場(chǎng)所釋放，從

而實(shí)現(xiàn)制冷或供暖。而制冷機(jī)是從低于環(huán)境溫度的場(chǎng)所吸熱并洛熱

量排放到環(huán)境中去，從而對(duì)該場(chǎng)所制冷。

熱泵的分類(lèi)有多種，可按工作原理、熱源、功能、用途、驅(qū)動(dòng)

方式、壓縮機(jī)類(lèi)型、供熱溫度和安裝方式等將熱泵分為不同種類(lèi)。

其中，按熱源和供熱介質(zhì)的組合方式可將蒸汽壓縮式熱泵劃分為六

種類(lèi)型：即空氣-空氣熱泵、空氣-水熱泵、水-空氣熱泵、水-水熱

泵、土壤-空氣熱泵和土壤-水熱泵。

本章重點(diǎn)介紹蒸汽壓縮式熱泵。

2.1.2蒸汽壓縮式熱泵

可供空調(diào)制熱和制冷的最為普遍的幾種熱泵形式。

1.空氣-空氣熱泵（如圖2-1）

圖2-1：空氣-空氣熱泵

這是最一般的熱泵型式，特殊適用于由工廠制造的單元式熱泵，

廣泛地用于住宅中。該類(lèi)熱泵中，熱源（制冷運(yùn)行時(shí)為冷卻介質(zhì)）和供

熱（冷）的介質(zhì)均為空氣?？赏ㄟ^(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)和手動(dòng)操作的換向閥來(lái)進(jìn)行

內(nèi)部切換，以使被空調(diào)房間獲得熱量或冷量。在該系統(tǒng)中，一個(gè)換熱

盤(pán)管作為蒸發(fā)器，而另一個(gè)作為冷凝器。在制熱循環(huán)時(shí)，被調(diào)的空氣

流過(guò)冷凝器，而室外空氣流過(guò)蒸發(fā)器。工質(zhì)換向則成了制冷循環(huán)，被

調(diào)的空氣流過(guò)蒸發(fā)器而室外空氣流過(guò)冷凝器。

2.空氣-水熱泵（如圖2-2）

圖2一2空氣一水熱泵

這是風(fēng)冷熱泵型冷（熱）水機(jī)組的常見(jiàn)型式。及空氣-空氣熱泵的區(qū)

分在于，室內(nèi)側(cè)采納水作為傳熱介質(zhì)，冬季按制熱循環(huán)運(yùn)行，供熱水

為空調(diào)系統(tǒng)采暖。夏季按制冷循環(huán)運(yùn)行，供冷水為空調(diào)系統(tǒng)供冷。制

熱及制冷循環(huán)的切換通過(guò)換向閥變更熱泵工質(zhì)的流向?qū)崿F(xiàn)。

3.水-空氣熱泵（如圖2-3）

圖2—2水一空氣熱泵

這類(lèi)熱泵制冷的熱源（或制冷時(shí)的冷源）為水，供熱（冷）的介質(zhì)為

空氣。制熱及制冷循環(huán)的切換通過(guò)換向閥變更熱泵工質(zhì)的流向?qū)崿F(xiàn)。

作為熱源的水有多種，后面將具體介紹。

4.水-水熱泵（如圖2-4）

圖2-4水-水熱泵

制熱（或制冷）運(yùn)行時(shí)以水作為熱源］或冷源）。供熱（冷）的介質(zhì)也

是水?？捎们袚Q工質(zhì)回路來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷及制熱運(yùn)行。然而更便利的是由

水回路中的三通閥來(lái)完成。雖然圖中表示了水流干脆進(jìn)入換熱器，在

某些場(chǎng)合，為了避開(kāi)污染封閉的冷水系統(tǒng)（通常是處理過(guò)的），須要間

接地通過(guò)一個(gè)換熱器來(lái)供水。

5.大地耦合式熱泵（如圖2—5）

圖2-5大地耦合式熱泵

利用大地的土壤作為熱源和冷卻物。及大地的換熱可通過(guò)然泵

工質(zhì)一水換熱器，也可采納熱泵工質(zhì)埋于地下的盤(pán)管干脆膨脹形式。

供熱（冷）的介質(zhì)為空氣。水或防凍液被泵送到埋入大地中的水平或

垂直的盤(pán)型管中循環(huán)。大地盤(pán)管可采納熱泵工質(zhì)干脆膨脹，滿液式

或再循環(huán)的蒸發(fā)器回路，大地耦合式熱泵熱交換器的效果及沙土類(lèi)

型、含濕量、成分、密度和是否勻稱(chēng)地緊貼換熱器面有關(guān)。管子材

料和當(dāng)?shù)厣惩良暗叵滤母g作用會(huì)影響傳熱和運(yùn)用壽命。

2.1.3壓縮式熱泵的熱力經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)

熱泵的性能系數(shù)用COP（CoefficientofPerformance）來(lái)表示。

COP指其收益（制熱量）及代價(jià)（所消耗機(jī)械功能或熱能）的比值。對(duì)

消耗機(jī)械功的蒸汽壓縮式熱泵其性能系數(shù)COP也可用制熱系數(shù)￡h來(lái)

表示，即為制熱量Qh及輸入功率P的比值即￡產(chǎn)Qh/P,依據(jù)熱力學(xué)第

肯定律，如不計(jì)壓縮機(jī)向環(huán)境的散熱，則熱泵制熱量6等于從低溫

熱源吸熱量（可視為制冷機(jī)的制冷量）Qc及輸入功率P之和。由于Qc

及P的比值為制冷系數(shù)￡,故一也可寫(xiě)成：eh=（Qc+P）/P=l-8,

可見(jiàn)一值恒久大于lo

2.1.4水源熱泵

水源熱泵是以水為熱源的，可進(jìn)行制冷、制熱循環(huán)的一種熱泵

型整體式水水、水空氣空調(diào)裝置，它在制熱時(shí)以水為熱源而在制

冷時(shí)以水為排熱源。以水作為熱源的優(yōu)點(diǎn)是：水的質(zhì)量熱容大，傳

熱性能好，傳遞肯定熱量所需的水量較少；換熱器的尺寸可較緊湊,

每平米建筑面積所花費(fèi)的經(jīng)費(fèi)比空氣-空氣熱泵要少，而且不存在結(jié)

霜問(wèn)題，運(yùn)行合理穩(wěn)定，在易于獲得穩(wěn)定供水的地方，水是志向的

熱源。

水源熱泵的空調(diào)系統(tǒng)主要有以下幾種類(lèi)型：

1.水環(huán)路熱泵系統(tǒng)

水環(huán)路熱泵系統(tǒng)用一個(gè)循環(huán)水路作為加熱源和排熱源，系統(tǒng)中必

需設(shè)置排熱器（冷卻塔）和補(bǔ)熱器（鍋爐或電加熱器）。

2.地下水的熱泵系統(tǒng)

地下水的熱泵系統(tǒng)是將建筑物旁邊井內(nèi)的地下水取出，并通過(guò)水

源熱泵的換熱器進(jìn)行加熱或冷卻，然后將地下水排入下水道或湖

泊中，最好重新回灌地下。

3.地表水的熱泵系統(tǒng)

地表水的熱泵系統(tǒng)運(yùn)用建筑物旁邊的湖泊、河流、水渠中的地表

水，使之通過(guò)水源熱泵空調(diào)機(jī)中的換熱器，然后再將上升或降低

幾度的地表水排回水源中去。

4.閉式環(huán)路地表水熱泵系統(tǒng)

閉式環(huán)路地表水熱泵系統(tǒng)是運(yùn)用1個(gè)閉式的水或鹽水環(huán)路，包括

浸沒(méi)在地表水（河、湖或池）中的管道。作為換熱器，加熱或冷卻

后的水再進(jìn)入水源熱泵空調(diào)機(jī)作為水源。

其次節(jié)GSTHP型水源中心空調(diào)機(jī)組

2.2.1水源中心空調(diào)機(jī)組的開(kāi)發(fā)背景

傳統(tǒng)的取暖方式，主要實(shí)行燃燒煤、石油、自然氣等有限礦物

質(zhì)能源，而這些固有能源在開(kāi)采、運(yùn)輸和利用過(guò)程中，對(duì)人類(lèi)生存

環(huán)境造成極大污染。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，能耗越來(lái)越大，環(huán)境污染也越

來(lái)越嚴(yán)峻，由于大氣污染，使正常的生態(tài)環(huán)境被破壞，溫室效應(yīng)也

受到全世界的普遍關(guān)注。運(yùn)用有限礦物質(zhì)燃料用于取暖不僅極大的

奢侈著國(guó)有資源，同時(shí)也嚴(yán)峻污染著環(huán)境。因此愛(ài)護(hù)環(huán)境和愛(ài)護(hù)日

益匱乏的能源資源，越來(lái)越引起社會(huì)各界的高度重視。目前，國(guó)內(nèi)

有不少家采納北熱取暖，而且用地?zé)峁┡慕ㄖ膳到y(tǒng)均為直流

式，即地?zé)崴傻叵鲁樯?，?jīng)供水泵送往用戶，在用戶處放出熱量,

地?zé)崴疁囟冉禐?0度以下直排入下水。因?yàn)榈責(zé)岵膳厮疁囟容^

高，干脆排放，不僅奢侈大量的熱能，而且給環(huán)境帶來(lái)比較嚴(yán)峻的

污染。近兒年我國(guó)普遍地區(qū)逐步禁止運(yùn)用燃煤鍋爐取暖，燃油也得

到了肯定的限制，個(gè)別地區(qū)對(duì)地?zé)岵膳厮呐欧胚M(jìn)行了限制，假

如地?zé)岵膳挠脩舨粚?shí)行相應(yīng)措施，則只有關(guān)閉地?zé)峋?，重新找?/p>

其他熱源。若用超前的環(huán)保意識(shí)相識(shí)上述問(wèn)題，21世紀(jì)利用地下能

源采暖或送涼，預(yù)示著一場(chǎng)新的環(huán)保采暖方式、能源利用的革命。

如何合理運(yùn)用能源的問(wèn)題是特別重要的。為此，利用低位能量的熱

泵技術(shù)已引起越來(lái)越多人們的重視。熱泵也就是靠高位能（如電能）

拖動(dòng)，迫使能量從低位熱源流向高位熱源的裝置。顧名思義，熱泵

就象泵那樣把低位熱源的熱能泵送到高位熱源。熱泵雖然須要用肯

定的高位能，但供應(yīng)的熱量卻是消耗的高位能和吸取的低位能之和。

熱泵不但節(jié)約了高位能，而且還適用于同時(shí)供冷和供暖的場(chǎng)合。

目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的熱泵型空調(diào)主要是以空氣為熱源，但是其

制熱效果受到室外氣候條件影響。若在現(xiàn)行的空氣源熱泵進(jìn)行一些

改進(jìn)，可在肯定程度上解決低溫環(huán)境下的制熱實(shí)力，但產(chǎn)品的成本

將有所增加，因此風(fēng)冷熱泵的廣泛應(yīng)用受到限制。

我公司依據(jù)市場(chǎng)的須要，依托海灣集團(tuán)的人才和科研實(shí)力，利

用自身強(qiáng)大的制冷空調(diào)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)實(shí)力和先進(jìn)的生產(chǎn)制造實(shí)力，結(jié)

合國(guó)際目前最先進(jìn)的制冷技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)和智能自控技術(shù)研制

生產(chǎn)了新型高效水-水熱泵機(jī)組，即GSTHP型，彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)廠家在這

一領(lǐng)域的空白，其以水為熱源（地下水、地?zé)崴?、地表水、海水、?/p>

業(yè)廢水等），不受室外氣候條件變更的影響，廣泛應(yīng)用于全國(guó)各地區(qū)，

從根本上克服了風(fēng)冷熱泵的局限性。

2.2.2水源中心空調(diào)機(jī)組的工作原理

1.相變制冷及制熱

液體汽化形成蒸汽。當(dāng)液體處在密閉容器內(nèi)時(shí)，若此容器內(nèi)除

了液體及液體本身的蒸汽外不存在任何氣體，液體和蒸汽在某一壓

力下將達(dá)到平衡，此時(shí)的氣體稱(chēng)為飽和蒸汽，它所具有的壓力稱(chēng)為

飽和壓力，溫度稱(chēng)為飽和溫度。飽和壓力隨溫度的上升而上升。假

如將一部分飽和蒸汽從容器中抽走，液體中就必定要汽化一部分蒸

汽來(lái)維持平衡。液體汽化時(shí)，須要吸熱，此熱量稱(chēng)為汽化潛熱。汽

化潛熱來(lái)自被冷卻的對(duì)象，它對(duì)冷卻充象制冷。反之，氣體冷卻成

液體時(shí)放熱，熱量被供熱介質(zhì)汲取和傳遞，實(shí)現(xiàn)制熱。

2.蒸汽壓縮式制冷循環(huán)

單級(jí)蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器

組成。其工作過(guò)程如下：制冷劑在蒸發(fā)壓力巳、蒸發(fā)溫度「下沸騰,

L低于被冷卻物體或流體的溫度。壓縮機(jī)不斷地抽吸蒸發(fā)器中產(chǎn)生

的蒸汽，并將它壓縮到冷凝壓力1\,然后送往冷凝器在冷凝壓力PK

下等壓冷凝成液體，制冷劑冷凝時(shí)放出的熱量傳給冷卻介質(zhì)（通常是

水和空氣），及冷凝壓力R相對(duì)應(yīng)的冷凝溫度幾肯定要高于冷卻介

質(zhì)的溫度，冷凝后的液體通過(guò)膨脹閥或節(jié)流元件進(jìn)入蒸發(fā)器。當(dāng)制

冷劑通過(guò)膨脹閥時(shí)，壓力從冷凝壓力R降到蒸發(fā)壓力P。，部分液體

氣化，剩余液體的溫度降至發(fā)溫度L,于是離開(kāi)膨脹閥的制冷劑變

成蒸發(fā)溫度T“的兩相混合物。在它被壓縮機(jī)重新吸入之前幾乎不再

起吸熱作用。

在整個(gè)循環(huán)過(guò)程，壓縮機(jī)起著壓縮和輸送制冷劑蒸汽和造成蒸

發(fā)器中、低壓力的作用，是整個(gè)系統(tǒng)的心臟；節(jié)流閥對(duì)制冷劑起節(jié)

流降壓作用，

并調(diào)整進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量；蒸發(fā)器是輸出冷量的設(shè)備，制冷

劑在蒸發(fā)器中汲取被冷卻物體的熱量，從而達(dá)到制取冷量的目的；

冷凝器是輸出熱量的設(shè)備，從蒸發(fā)器中汲取的熱量，連同壓縮機(jī)消

耗的功所轉(zhuǎn)化的熱量，在冷凝器中被冷卻介質(zhì)帶走。依據(jù)熱力學(xué)其

次定律，壓縮機(jī)所消耗的功(電能)起了補(bǔ)償作用，使制冷劑不斷從

低溫物體中吸熱，并向高溫物體放熱，從而完成整個(gè)循環(huán)。蒸汽壓

縮式原理，是熱泵中最為普遍而廣泛應(yīng)用的一種形式。如圖2-6：

2.2.3GSTHP型水源中心空調(diào)機(jī)組的用途及特點(diǎn)

1.用途：

GSTHP型水源中心空調(diào)機(jī)組能適用于工礦企業(yè)、高層建筑、會(huì)堂

醫(yī)院等場(chǎng)所，供應(yīng)冷熱源，并為紡織、化工、電子、國(guó)防、科

研等部門(mén)供應(yīng)工藝流程所需的7—55C之間的用水。

A)循環(huán)流程圖B)Lgp-h

圖

圖2-6蒸汽壓縮式制冷循環(huán)圖

2.特點(diǎn)：

結(jié)構(gòu)緊湊，占地小，節(jié)約空間，安裝簡(jiǎn)便，噪音低(73dB)

GSTHP360：2臺(tái)壓機(jī),2個(gè)循環(huán)回路。

GSTHP540：3臺(tái)壓機(jī)，3個(gè)循環(huán)回路。

GSTHP720：4臺(tái)壓機(jī)，4個(gè)循環(huán)回路。

GSTHP1080：6臺(tái)壓機(jī),6個(gè)循環(huán)回路。

這樣設(shè)置多個(gè)獨(dú)立循環(huán)系統(tǒng)，工作過(guò)程中利用分級(jí)調(diào)控，相互

不受影響。

GSTHP機(jī)組為高溫?zé)岜脵C(jī)組，考慮到機(jī)組的特殊運(yùn)用功能，設(shè)

計(jì)過(guò)程中充分發(fā)揮了海灣集團(tuán)的科技人才優(yōu)勢(shì)，細(xì)致計(jì)算、優(yōu)化設(shè)

計(jì)，將各主要配件合理配置，以達(dá)到各自的最佳工作狀態(tài)，保證整

個(gè)機(jī)組的高效率。其優(yōu)越性具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）機(jī)組進(jìn)水、出水溫度范圍廣O冬季冷凍水進(jìn)水溫度為

10-22℃,夏季冷卻水進(jìn)水溫度為18—35C；冬季冷卻

水出水溫度為45-55℃,夏季冷凍水出水溫度為5—15℃。

（2）及其他公司的水源熱泵產(chǎn)品相比，GSTHP型機(jī)組兩器設(shè)計(jì)溫

差大。一般水源熱泵采納標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)出水溫差，蒸發(fā)器和冷凝

器均為5℃0而我公司的GSTHP型機(jī)組蒸發(fā)器進(jìn)出水溫

差為7℃,冷凝器為10℃0

（3）適用工程面廣。由（1）和（2）可看出，冬季運(yùn)行工況，GSTHP

機(jī)組所能供應(yīng)的熱水最高溫度可以達(dá)到55℃,循環(huán)水供、

回水溫差為10℃；而其他公司機(jī)組可供應(yīng)的熱水最高溫度

僅可達(dá)到50℃,循環(huán)水供、回水溫差只有5ro因此

GSTHP機(jī)組不僅適用于新建建筑物空調(diào)系統(tǒng)（風(fēng)機(jī)盤(pán)管或暖

氣片系統(tǒng)），而且還可用于舊有建筑物老采暖系統(tǒng)日勺改

造工程，從而克服了以往水源熱泵機(jī)組適用面窄的缺

陷。

（4）能效比高。冬季制熱工況，能效系數(shù)C0P（供熱量及輸入功

率的比值）約為3.7—4.6之間；夏季制冷工況，能效系

數(shù)COP（制冷量及輸入功率的比值）約為3.8—5.2之間。

（5）良好的完整性、系統(tǒng)性。為了更好的協(xié)作GSTHP水源中心

空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，在機(jī)組設(shè)計(jì)過(guò)程中，考慮了各地區(qū)

的不同適用條件（如：不同水源的溫度，水量等）和運(yùn)用狀況

（原有鍋爐房采暖系統(tǒng)改造、新建小區(qū)及建筑物的采暖、空

調(diào)系統(tǒng)），對(duì)機(jī)組的蒸發(fā)器和冷凝器進(jìn)行了特殊處理，采納

及常規(guī)熱泵機(jī)組不同的進(jìn)出水溫差，以到在冬季和夏季不

同運(yùn)用季節(jié)中，在不更換冷熱水循環(huán)水泵、水源水泵的狀況

下，都可以滿意運(yùn)用，減小了月戶的一次性投資，提高了設(shè)

備的利用率。

（6）機(jī)組有較完備的平安愛(ài)護(hù)功能，見(jiàn)表2-1

表2-1

序平安愛(ài)護(hù)項(xiàng)目愛(ài)護(hù)設(shè)施

號(hào)

1壓縮機(jī)油壓限制“Sentronic”油壓愛(ài)護(hù)器

2壓縮機(jī)過(guò)載、過(guò)熱、缺相壓縮機(jī)自帶電控器

3壓縮機(jī)油溫過(guò)低油加熱器

4壓縮機(jī)啟動(dòng)限制分壓縮機(jī)、分繞組、自動(dòng)減載啟動(dòng)

5系統(tǒng)凹凸壓愛(ài)護(hù)凹凸壓愛(ài)護(hù)器

6系統(tǒng)防污防濕干燥過(guò)濾器

7水系統(tǒng)溫度過(guò)低防凍開(kāi)關(guān)

8水系統(tǒng)缺水?dāng)嗨鏖_(kāi)關(guān)

9冷凝器壓力過(guò)高平安閥

2.2.4GSTH1J型水源中心空調(diào)機(jī)組主要配件及性能

1.壓縮機(jī)

壓縮機(jī)選用國(guó)際名牌活塞式、螺桿式壓縮機(jī)，具有高制冷實(shí)力

和COP值，在高冷凝溫度下運(yùn)行比其他類(lèi)型壓縮機(jī)更牢靠，因此特

殊適合供應(yīng)熱水溫度50℃以上的高溫?zé)岜脵C(jī)組。采納經(jīng)多年驗(yàn)證的

高質(zhì)量材料和零件，結(jié)構(gòu)牢靠耐用；并且平安愛(ài)護(hù)功能完備：曲軸

箱油加熱器、排氣溫度愛(ài)護(hù)、電機(jī)愛(ài)擰和油壓差?lèi)?ài)護(hù)。

主要特點(diǎn)簡(jiǎn)述如下：

(1)高質(zhì)量的抗磨損驅(qū)動(dòng)部件：經(jīng)表面硬化處理的曲軸，密閉主軸承

和加大尺寸的油泵，專(zhuān)利回油技術(shù)，低摩擦力鋁活塞，鍍硬格活

塞環(huán)，特殊活塞銷(xiāo)軸承；

(2)特殊高效和穩(wěn)定閥板結(jié)構(gòu)：最小的死區(qū)和加大的通道截面；

(3)加大鐵芯電機(jī)：在高冷凝溫度下具有優(yōu)良的性能。

2.殼管換熱器

干式蒸發(fā)器和殼管冷凝器是海灣集團(tuán)及國(guó)內(nèi)聞名專(zhuān)業(yè)配套廠

商共同開(kāi)發(fā)研制，特地為海灣集團(tuán)GSTHP水源中心空調(diào)機(jī)組特殊設(shè)

計(jì)生產(chǎn)。其特點(diǎn)是：兩大器換熱系數(shù)高，制冷劑側(cè)和水側(cè)阻力損失

小，結(jié)構(gòu)緊湊，內(nèi)部的換熱管為高效螺紋銅管(換熱效率比同類(lèi)產(chǎn)品

高20^30%),筒體采納優(yōu)質(zhì)鋼板卷筒焊接而成，承壓實(shí)力高，氣密

性好，運(yùn)行平安牢靠、高效。

3.制冷管路配件

制冷配件選用世界聞名制冷配件制造商ALCO的產(chǎn)品：

(1)平衡式熱力膨脹閥

?運(yùn)用范圍廣，安裝便利快速；

?管道及感溫包之間傳熱良好，功能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)緊湊；

.釬焊焊接接口：一體式熱力執(zhí)行元件、最佳密封效果；

?激光焊接的不銹鋼感溫元件：保證最佳調(diào)整功能、動(dòng)作快速、

膜片壽命長(zhǎng)、耐壓強(qiáng)度高、耐腐蝕；

?雙平衡閥口設(shè)計(jì)，寬廣的負(fù)荷為蒸發(fā)溫度，冷凝溫度范圍供

應(yīng)精確牢靠的限制，特殊適合夏季制冷、冬季制熱的水源中

心空調(diào)。

(2)電磁閥

?閥體結(jié)構(gòu)緊湊，體積?。?/p>

?干脆導(dǎo)通，動(dòng)作快捷，無(wú)須外力引導(dǎo)；

?工作壓力范圍廣，制冷劑經(jīng)過(guò)該閥時(shí)的壓力損失??；

?性能牢靠，運(yùn)用壽命長(zhǎng)。

(3)干燥過(guò)濾器、視鏡

干燥過(guò)濾器選用高效過(guò)濾芯，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的水分和酸性物

質(zhì)具有極強(qiáng)的汲取實(shí)力，保證整個(gè)系統(tǒng)平安、牢靠的運(yùn)

行。

視鏡精確的水分顯示，采納玻璃整體焊接，不存在泄露

問(wèn)題，示劑對(duì)水和酸性物質(zhì)具有抗腐蝕性，因此運(yùn)用壽

命長(zhǎng)，壓力損失小。

4.先進(jìn)的機(jī)組限制系統(tǒng)

水源熱泵機(jī)組電控部分主要部件均采納進(jìn)口或合資產(chǎn)品，性能

穩(wěn)定，牢靠性高。例如：法國(guó)施耐德接觸器，德田維那爾鑫寶母線

式刀熔開(kāi)關(guān)，嬤國(guó)鳳凰端子接線端子。機(jī)組的核心限制部分為我公

司及意大利CAREL公司、德國(guó)西門(mén)子公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的水源熱泵

專(zhuān)用限制器，其中硬件部分運(yùn)用CAREL公司成熟的PCO系列微電腦

限制器，結(jié)合我公司自己開(kāi)發(fā)的水源熱泵專(zhuān)用限制程序使機(jī)組在智

能化和網(wǎng)絡(luò)化方面優(yōu)于其它同類(lèi)機(jī)組。本限制器主要具有以下特點(diǎn):

(1)先進(jìn)的輸入輸出口管理。限制器具有8路模擬量，12路開(kāi)關(guān)

量輸入；13路開(kāi)關(guān)量，2路模擬量輸出。可檢測(cè)和限制

機(jī)組的各種工作狀態(tài)。

（2）完善的信息顯示。限制器采納LCD液晶顯示屏，可以顯示每

臺(tái)機(jī)組的工作狀態(tài)、測(cè)量參數(shù)、報(bào)警信息、維護(hù)信息以

及各種內(nèi)置參數(shù)的設(shè)定等。全部顯示均為文字信息，清

楚直觀。

（3）敏捷便利的參數(shù)設(shè)置。限制器具有八十多個(gè)可以變更的內(nèi)置

參數(shù)，通過(guò)這些參數(shù)的設(shè)定可隨時(shí)調(diào)整機(jī)組的工作狀態(tài),

以使機(jī)組更加適應(yīng)用戶的現(xiàn)場(chǎng)須要。

（4）先進(jìn)的口令操作管理。限制器具有三級(jí)口令操作，針對(duì)不同

的對(duì)象限定了不同的操作權(quán)限，以確保機(jī)組不會(huì)因誤操

作而損壞。

（5）可便利的升級(jí)為網(wǎng)絡(luò)限制管理。當(dāng)有多臺(tái)機(jī)組時(shí)，利用限制

器的網(wǎng)絡(luò)管理功能可以便利的構(gòu)成一個(gè)局域網(wǎng)系統(tǒng)。使

整個(gè)系統(tǒng)可以由一個(gè)或幾個(gè)手操器限制，從而使多機(jī)系

統(tǒng)具有了輪值，備份及遠(yuǎn)程限制等先進(jìn)功能。還可以連

接網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)隨時(shí)記錄各種所需信息。

（6）可簡(jiǎn)便地接入小區(qū)智能監(jiān)控系統(tǒng)（BMS）。通過(guò)限制器的網(wǎng)絡(luò)功

能可以組成集中限制和遠(yuǎn)程限制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)視設(shè)備的

運(yùn)行狀態(tài)。這些設(shè)備可以是本地的也可以是異地的（通過(guò)

調(diào)制解調(diào)器和公共電話交換網(wǎng)）。通過(guò)相應(yīng)的附件可以將

這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為及大多數(shù)的樓宇限制系統(tǒng)相兼容，從而

可以便利的接入樓宇限制系統(tǒng)。

2.2.5GSTHP型水源中心空調(diào)機(jī)組運(yùn)用的制冷劑R22

GSTHP型水源中心空調(diào)機(jī)組運(yùn)用的工質(zhì)是R22,是整個(gè)系統(tǒng)中“充

溢活力”的工作流體，在系統(tǒng)各部件之間循環(huán)流淌來(lái)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換及傳

遞，以達(dá)到熱泵從低溫?zé)嵩次鼰嵯蚋邷責(zé)嵩捶艧岬哪康摹?/p>

R22是應(yīng)用最為廣泛的制冷工質(zhì)，運(yùn)用性能在眾多制冷工質(zhì)中是獨(dú)

一無(wú)二的。在CFC問(wèn)題出現(xiàn)后，因?yàn)樗休^好的環(huán)境可接受性，用來(lái)取

代Rll、R12、R502等的最便利而有效的一種過(guò)渡性替代工質(zhì)。

1.《蒙特利爾議定書(shū)》1995年12月份規(guī)定:

（1）對(duì)CFC,包括CFC11、CFC12、CFC113、CFC114、CFC115等氯

燒物質(zhì)以及哈龍1211（即12B1）、哈龍1301（即13B1）、哈龍

2402

（即11432）

A對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家，規(guī)定從1996年1月1日起完全停止生產(chǎn)及

消費(fèi)；

B對(duì)發(fā)展中國(guó)家（CFC年人均消耗量小于0.3kg）最終停用的

日期

是2010年。

（2）對(duì)HCFC,包括HCFC22、HCFC142b.HCFC123等

A對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家，從1996年起凍結(jié)生產(chǎn)量，2004年起先削減，

至2020年完全停用：

B對(duì)發(fā)展中國(guó)家，從2016年起先凍結(jié)生產(chǎn)量，到2040年完全

停用。

2.R22工質(zhì)的物理性能及參數(shù)，見(jiàn)表2-2

表2-2

代名稱(chēng)化學(xué)分相對(duì)分標(biāo)準(zhǔn)沸凝固臨界溫臨界壓臨界比

號(hào)子式子量點(diǎn)/℃點(diǎn)℃度/℃力kPa容1/Kg

22二氟二

CHC1F.86.48-40.76-1609649741.904

氯甲烷

3.兒種常用制冷介質(zhì)對(duì)環(huán)境的影響，見(jiàn)表2-3表

2-3

介質(zhì)化學(xué)式對(duì)臭氧層的影響相對(duì)溫度效應(yīng)系數(shù)

CFC-11CCLF1.00.4

CFC-120.91.0

CC12F2

CFC-1130.80.3~0.8

CCI2FCIF2

CFC-1140.60.5~1.5

CCIF,CCIF2

CFC-115CC1F2CF30.3廣3

HCFC-220.050.07

CHC1F2

CFC-134aCH2FCF300.08

注：瑞典某公司試驗(yàn)結(jié)果顯示，運(yùn)用HPC-134a代替CFC類(lèi)介質(zhì),

機(jī)組效率系數(shù)降低2?5機(jī)

第三節(jié)壓機(jī)的選型及比較

2.3.1壓機(jī)的分類(lèi)

壓縮機(jī)是蒸汽壓縮式熱泵系統(tǒng)中的動(dòng)力源，是確定系統(tǒng)實(shí)力大小的

關(guān)鍵部件，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行性能、噪音、振動(dòng)、維護(hù)和運(yùn)用壽命等有著干

脆的影響。從壓縮機(jī)工作原理上看，各類(lèi)壓機(jī)都可用于制冷機(jī)和熱泵中,

但必需依據(jù)其各自運(yùn)行的工況和條件的差別做特地的設(shè)計(jì)，以保證在各

自應(yīng)用場(chǎng)所下工作的經(jīng)濟(jì)性和牢靠性。

壓縮機(jī)依據(jù)其熱力學(xué)原理，可分為容積型和速度型兩類(lèi)，容積型壓

機(jī)有兩種）型式：往復(fù)活塞式（往復(fù)式）和回轉(zhuǎn)式；依據(jù)壓機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

又可分為滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式、滑片式、螺桿式（又稱(chēng)雙螺桿式）、單螺桿式、渦

旋式；速度型壓機(jī)主要指離心式壓縮機(jī)，下圖表示了制冷及熱泵用

壓機(jī)的分類(lèi)其結(jié)構(gòu)示意圖。本章主要介紹活塞式往復(fù)壓機(jī)及雙螺桿

式壓機(jī)。

I-----------壓縮機(jī)------------1

容積型速度型

往復(fù)式回轉(zhuǎn)式

——

——

——

—

離心式

滾

單

滑

雙

動(dòng)

螺

片

螺

轉(zhuǎn)

式

桿

裝

子

式

式

制冷及熱泵用壓縮機(jī)分類(lèi)示意圖

2.3.2熱泵用壓機(jī)的特點(diǎn)和要求

要相識(shí)熱泵設(shè)計(jì)和應(yīng)用所涉及到的問(wèn)題，首先要了解熱泵用壓縮

機(jī)的一些特殊性。

1.壓縮機(jī)要能在蒸發(fā)溫度-15℃?+15℃、冷凝溫度＜65℃下正常工

作。在很低的環(huán)境溫度下，熱泵系統(tǒng)的工作事實(shí)上相當(dāng)于低溫制冷

系統(tǒng)，而目前熱泵中常用的制冷劑為R22,其結(jié)果是壓機(jī)工作的壓

比高，排氣溫度高，吸氣密度小，質(zhì)量流量下降。在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面,

由于壓比大，壓差大，軸承中的承載油膜會(huì)遭到破壞（如活塞銷(xiāo)軸

承），而招致嚴(yán)峻磨損。為此，有必要加大這些軸承的支承面積，

改進(jìn)軸承材料（如采納有聚四氟乙烯滲入的軸承材料）。

2.壓機(jī)安裝處的溫度低于室內(nèi)機(jī)組中蒸發(fā)器的溫度時(shí)，假如壓機(jī)停

機(jī)，則蒸發(fā)器中的液體制冷劑將不斷蒸發(fā)，經(jīng)過(guò)壓機(jī)吸氣管而冷在

壓機(jī)的曲軸箱或機(jī)殼中冷凝，及潤(rùn)滑油混合在一起，壓機(jī)所在的環(huán)

境溫度越冷，停機(jī)的時(shí)間越長(zhǎng)，則凝合在曲軸箱或機(jī)殼中的制冷劑

越多，使液面高度上升。就是所謂制冷劑在系統(tǒng)中遷移的現(xiàn)象，它

會(huì)帶來(lái)以下兩種不利的后果：一是、一旦熱泵重新啟動(dòng)，曲軸箱中

壓力隧然下降，制冷劑-潤(rùn)滑油混合物沸騰發(fā)泡，簡(jiǎn)潔引發(fā)壓機(jī)的

液擊和曲軸箱中失油的嚴(yán)峻狀況。二是，潤(rùn)滑油中溶有較大比例的

制冷劑會(huì)大大降低其潤(rùn)滑性能，使運(yùn)行時(shí)軸承潤(rùn)滑惡化以至燒毀。

3.在制冷空調(diào)用壓機(jī)中的吸氣舌簧閥的設(shè)計(jì)是按吸入過(guò)熱蒸汽考慮,

吸氣流中略帶液滴也能承受。但在熱泵用壓機(jī)中，吸氣流中所帶液

滴的大小和數(shù)量往往會(huì)大量增加，使閥的應(yīng)力大大上升，因此，要

對(duì)舌簧閥中的閥片強(qiáng)度，吸氣孔大小作特地設(shè)計(jì)，以確保承受液滴

沖擊帶來(lái)的閥片抖動(dòng)和過(guò)大的彎曲。

4.熱泵用壓機(jī)的運(yùn)行部件要比通常用壓機(jī)惡劣；另一方而，熱泵用壓

機(jī)往往嚴(yán)冬酷夏都要運(yùn)用，每年累計(jì)的運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，工況變更范圍

大，因此，對(duì)它的工作牢靠性要求高，運(yùn)用壽命要求長(zhǎng)。

5.封閉式壓機(jī)中其內(nèi)置電動(dòng)機(jī)由吸氣冷卻而帶走的熱量可轉(zhuǎn)移到冷

凝器中變?yōu)闊岜玫闹评淞浚硗馕氲臐裾羝麜?huì)被電動(dòng)機(jī)加熱而氣

化，有利于避開(kāi)氣缸進(jìn)液。

6.對(duì)于水源中心空調(diào)熱泵用壓機(jī)，由于水溫不會(huì)很低，沒(méi)有除霜和較

低溫度氣候所帶來(lái)的問(wèn)題。對(duì)于通常水源溫度，壓機(jī)的機(jī)械負(fù)荷不

會(huì)很高，因此工作條件不會(huì)象空氣源熱泵用壓機(jī)那樣嚴(yán)酷，但這類(lèi)

系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，其牢靠性主要確定于其對(duì)長(zhǎng)期運(yùn)行的適應(yīng)實(shí)

力。

2.3.3活塞式壓機(jī)及嗯桿式壓機(jī)的簡(jiǎn)潔對(duì)比

本節(jié)所探討的活塞式壓機(jī)及螺桿式壓機(jī)的對(duì)比，主要是指半封

閉活塞壓機(jī)及半封閉雙螺桿壓機(jī)結(jié)合GSTHP型水源熱泵主機(jī)系統(tǒng)選

型而言，結(jié)合海灣集團(tuán)的企業(yè)狀況而論。

我公司新推入市場(chǎng)的水源中心空調(diào)機(jī)組，可供應(yīng)55c的水，不

僅適用中心空調(diào)系統(tǒng)，還可適用于暖氣系統(tǒng)的改造。由于上述特點(diǎn),

在初期設(shè)計(jì)系統(tǒng)選擇壓機(jī)時(shí)，就必須耍考慮，選擇什么型式的壓機(jī)

能夠滿意設(shè)計(jì)要求。

螺桿式壓機(jī)及活塞式壓機(jī)的簡(jiǎn)潔對(duì)比

表2-4

項(xiàng)日螺桿式壓機(jī)活塞式壓機(jī)

發(fā)展歷史50年頭興起的新興技術(shù)，發(fā)130多年的發(fā)展史，技

展快速體現(xiàn)了較好的市場(chǎng)前術(shù)較成熟，形式基本定

景樣

結(jié)構(gòu)，主要部件一對(duì)主、副轉(zhuǎn)子，軸承，油活塞、連桿、曲軸、缸

分別器套、曲軸箱

單機(jī)功率范圍10~1000kw0.1.?150kw

Tc20~62cTclO?62℃

壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)范圍

Te-30?10℃Te-30-12℃

環(huán)境溫度-10℃-50℃-30℃?60c

跳脫溫度：105±2.5℃

排氣高溫愛(ài)護(hù)設(shè)

復(fù)位溫度：95±2.5℃不必加噴液系統(tǒng)

定

加噴液系統(tǒng)（95。。）

轉(zhuǎn)速1450轉(zhuǎn)/分2900轉(zhuǎn)/分

螺桿壓機(jī)的轉(zhuǎn)子受高溫高壓

冷媒氣體的作用，產(chǎn)生軸間

推力，作用于軸承上，在傳如回氣溫度太低，易產(chǎn)

耐液擊性

動(dòng)時(shí)極易損傷軸承，所以軸生液擊

承要特殊考慮機(jī)械性能，耐

液擊性較好。

螺桿轉(zhuǎn)子及軸承之間溫度高

至120℃以上時(shí)，潤(rùn)滑油易碳

防高溫設(shè)噴液化，造成“拖軸”現(xiàn)象，所無(wú)需加噴液系統(tǒng)

以必需加噴液系統(tǒng)進(jìn)行噴液

降溫，但降低效率15%左右。

噪音螺桿壓機(jī)由于螺桿相互嚙合

高速旋轉(zhuǎn)，因此在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)

75dB

生很大噪音，而且是啟動(dòng)時(shí)

噪音尖銳,82dBo

經(jīng)濟(jì)成本ft低

第四節(jié)不同冷、熱源主機(jī)設(shè)備的比較

冷、熱源主機(jī)設(shè)備的選型對(duì)于每一個(gè)業(yè)主來(lái)說(shuō)都是一件較費(fèi)心的事,

主機(jī)品種繁多，各有特色運(yùn)用戶如霧里看花。何種方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)，

必需進(jìn)行細(xì)致分析及比較，一般考慮以下幾個(gè)方面:

1.系統(tǒng)設(shè)備投資；

2.運(yùn)用平安、牢靠；

3.機(jī)房占用面積；

4.運(yùn)行費(fèi)用;

5.維護(hù)管理

2.4.1水源中心空調(diào)主機(jī)及其它常用中心空調(diào)冷熱源主機(jī)設(shè)備的技術(shù)特

占?

/、、、?

表2-5

\區(qū)分占用機(jī)房面積

(百分比是占水資源消

類(lèi)M主機(jī)壽命驅(qū)動(dòng)能源環(huán)境愛(ài)護(hù)

用面積及建筑耗

面積之比)

需冷凍站

水源中(0.6^1.2%)不無(wú)礦物能

電能C0P：

心空調(diào)占屋頂面積，水15年無(wú)源燃燒污

3.6~5.2

主機(jī)井占地(可做地染

下泵房)

無(wú)燃燒污

染有肯定

風(fēng)冷熱無(wú)需冷凍站，占電能COP：

15年無(wú)噪音，-8℃

泵用屋頂面積3%2.5~3.2

不能正常

制熱

需冷凍站

有燃燒污

(1.2%)冷卻塔冷卻水循

漠化鋰燃油或燃染有肯定

占用屋頂面積10年環(huán)水量

直燃機(jī)氣噪音(冷卻

(1.5~2%)油罐2~5%

塔)

占地

需冷凍站及鍋

水冷冷冷水機(jī)組有燃燒污

爐房(2%)冷卻冷卻水循

水機(jī)組+15年冬天：燃油染(冬)

塔占用屋面面環(huán)水量

燃油熱燃油鍋爐夏天：電能有肯定噪

積(1.2^1.6%)2%

水10年