一、武昌火車站地源熱泵、冰蓄冷、熱回收中央空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

    武昌火車站是鐵道部貫徹國(guó)家能源政策，第一個(gè)采用地源熱泵技術(shù)的軌道交通類工程，建筑(站房)面積為39000平方米。該項(xiàng)目首開(kāi)先例采用了樁基埋管技術(shù)，是目前國(guó)內(nèi)最大的采用樁基(W型)與地埋管(單U型、W型)技術(shù)相結(jié)合的工程。該空調(diào)系統(tǒng)集成了制冷、熱泵、冰蓄冷和熱回收技術(shù)。

二、熱泵機(jī)組配置

　　麥克維爾三工況單螺桿式水源熱泵機(jī)組WPS390.2A，2臺(tái)，用于空調(diào)、蓄冰、制熱工況運(yùn)行；麥克維爾四工況單螺桿式水源熱泵機(jī)組WPS390.2A，1臺(tái)，用于空調(diào)、蓄冰、制熱、部分熱回收工況運(yùn)行；麥克維爾三工況螺桿式高溫水源熱泵WPS390.3C，1臺(tái)，用于空調(diào)、制熱、全熱回收工況運(yùn)行。

三、多工況單螺桿式水源熱泵機(jī)組特點(diǎn)

　　1. 單螺桿壓縮機(jī)技術(shù)：?jiǎn)温輻U壓縮機(jī)，由于其螺桿轉(zhuǎn)子和星輪的對(duì)稱布置，因此螺桿轉(zhuǎn)子的受力相互抵消，受力平衡。單螺桿壓縮機(jī)這種受力平衡原理使壓縮機(jī)能夠適應(yīng)多工況，大壓比的工作要求。特別是熱泵/冰蓄冷工況，壓縮機(jī)需要更大的提升力時(shí)，相比其他種類壓縮機(jī)，軸承等運(yùn)動(dòng)部件更加持久耐用。
　　2. 控制邏輯設(shè)計(jì)：針對(duì)多工況機(jī)組，運(yùn)用麥克維爾專業(yè)工程師多年的系統(tǒng)集成經(jīng)驗(yàn)，配合先進(jìn)的PLC控制器，經(jīng)過(guò)優(yōu)化的邏輯設(shè)計(jì)使機(jī)組能夠更好的適應(yīng)系統(tǒng)要求。
　　3. 多工況運(yùn)行：麥克維爾擁有制造和設(shè)計(jì)水源熱泵超過(guò)40年的歷史。在不斷的發(fā)展中，我們積累了豐富的系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，專業(yè)工程師設(shè)計(jì)的地源熱泵機(jī)組能夠滿足各種工況的換熱及運(yùn)行需求。
　　4. 部分熱回收技術(shù)；四工況單螺桿式水源熱泵部分熱回收機(jī)組WPS390.2A，除兼具麥克維爾單螺桿水源熱泵機(jī)組各種特點(diǎn)及功能外，還增加部分熱回收功能，進(jìn)行制冷/蓄冰/制熱的同時(shí)，吸收壓縮機(jī)排氣顯熱免費(fèi)獲得45度生活熱水，但對(duì)機(jī)組各種工況效率不產(chǎn)生影響。
　　5. 全熱回收技術(shù)：三工況單螺桿式高溫水源熱泵全熱回收機(jī)組WPS390.3C，除兼具單螺桿水源熱泵機(jī)組各種特點(diǎn)及功能外，還增加雙冷凝器(冷凝器+熱回收器)設(shè)計(jì)，在制冷的同時(shí)，利用全熱回收冷凝器回收全部冷凝熱，為用戶提供溫度為65度，制熱量相當(dāng)于制冷量1.2倍的生活用水，為用戶節(jié)約大量熱水加熱所需的費(fèi)用。
　　6. 多工況控制技術(shù)：多工況機(jī)組集成多工況運(yùn)行控制模式，可根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行要求，自動(dòng)切換機(jī)組運(yùn)行模式，同時(shí)也可根據(jù)運(yùn)行模式自動(dòng)連鎖控制相關(guān)設(shè)備的切換控制。

四、系統(tǒng)配置及運(yùn)行

　　1、夏季空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　夜間23:00~5:00，三臺(tái)蓄冰機(jī)組全力制冰，由WPS390.3C機(jī)組提供系統(tǒng)所需的空調(diào)負(fù)荷;制冰工況下，機(jī)組蒸發(fā)器的進(jìn)出口乙二醇水溶液溫度為-2.6~-6℃，蓄冰裝置的進(jìn)出口乙二醇水溶液溫度為-6/-2.6℃;板換進(jìn)出口乙二醇水溶液溫度3.5/10.5℃;白天，WPS390.2A 機(jī)組在空調(diào)工況下，蒸發(fā)器進(jìn)出口乙二醇水溶液溫度10.5/5.6℃，冷凝器的進(jìn)出口水溫為32/37℃;WPS390.3C機(jī)組蒸發(fā)器進(jìn)出口溫度水溫為12/7℃，冷凝器進(jìn)出口水溫為32/37℃。
　　2、冬季空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　1) 本工程采用四臺(tái)機(jī)組聯(lián)合提供空調(diào)熱水。
    2) 四臺(tái)機(jī)組單機(jī)制熱能力相同，三用一備，其中WPS.390.3C機(jī)組冷凝器進(jìn)出口水溫為40/45℃，蒸發(fā)器進(jìn)出口溫度為10/6℃，WPS390.2A機(jī)組冷凝器進(jìn)出口水溫為40/45℃，蒸發(fā)器進(jìn)出口水溫為9/5℃，板換地埋管側(cè)進(jìn)出口溫度為10/6℃。
　　3、衛(wèi)生熱水供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　1) 本系統(tǒng)通過(guò)帶全熱回收的高溫水源熱泵機(jī)組WPS390.3C及1臺(tái)帶部分熱回收的三工況機(jī)組為站房全年24小時(shí)提供55℃～60℃的衛(wèi)生熱水。
　　2) WPS390.3C機(jī)組全熱回收量為1455.0KW?？照{(diào)季節(jié)，當(dāng)蓄熱罐中測(cè)溫點(diǎn)的溫度低于設(shè)定溫度值(40℃)時(shí)，啟動(dòng)全熱回收循環(huán)泵通過(guò)熱回收器將蓄熱罐中的衛(wèi)生熱水加熱到55℃，機(jī)組在熱回收工況下，蒸發(fā)器的進(jìn)出口溫度為12/7℃，熱回收器進(jìn)出口溫度為50/55℃。
　　3) 非空調(diào)季節(jié)，當(dāng)蓄熱罐中測(cè)溫點(diǎn)的溫度低于設(shè)定溫度值(45℃)時(shí)，WPS390.3C機(jī)組運(yùn)行在制熱工況下，將蓄熱罐中的衛(wèi)生熱水加熱至55℃后停機(jī)。
　　4) 空調(diào)季節(jié)，當(dāng)蓄熱罐中測(cè)溫點(diǎn)的溫度低于設(shè)定溫度值(50℃)時(shí)，開(kāi)啟部分熱回收循環(huán)泵通過(guò)部分熱回收器將蓄熱罐中的衛(wèi)生熱水加熱至55℃。
　　5) 衛(wèi)生熱水供應(yīng)系統(tǒng)為閉式系統(tǒng)，通過(guò)自來(lái)水壓力將熱水輸送至各用水點(diǎn)，在回水管路上設(shè)置熱水循環(huán)泵。貴賓候車室設(shè)置單獨(dú)的衛(wèi)生熱水供回水管路。

五、系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性比較

　　以新站樓使用的地源熱泵+冰蓄冷+熱回收機(jī)組的系統(tǒng)方案(方案一)，對(duì)比常規(guī)的離心機(jī)+螺桿機(jī)+燃?xì)忮仩t的系統(tǒng)方案(方案二)，可以得到以下費(fèi)用對(duì)比。注：從電能的晝夜平衡利用及社會(huì)角度上，武昌火車站多工況空調(diào)系統(tǒng)與常規(guī)系統(tǒng)相比，實(shí)質(zhì)實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排，每年節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤600噸，減排CO21440噸，SO2、NOX24噸，灰渣136噸。