變頻地下水式水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)探討
希望深藍(lán)空調(diào)制造有限公司  徐建明

【摘  要】本文通過(guò)具體的工程實(shí)例，闡述了變頻地下水式水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，并針對(duì)這些問(wèn)題提出了在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意的幾個(gè)方面。
【關(guān)鍵詞】系統(tǒng)    變頻    保護(hù)    噪音  

Variable groundwater type water source heat pump central air-conditioning system designed to explore

Hopeblue air-conditioning Co., Ltd. Xu jianming

Abstract: This article works through concrete examples, the frequency of groundwater on the type of water source heat pump central air-conditioning system in the operation of the problems and address these issues during the design process should pay attention to several aspects of
Key words: System Frequency Protection Noise

一  工程概況

    本項(xiàng)目位于四川某市，共八層，地下一層，地上七層。建筑面積約10000m2，建筑總高度約40m。其中，地下一層為停車庫(kù)及設(shè)備用房；一層為收費(fèi)大廳及營(yíng)業(yè)廳；二層為會(huì)議室、培訓(xùn)教室及辦公室；三至五層為辦公室及小型會(huì)議室；六、七層為設(shè)備室。收費(fèi)大廳、營(yíng)業(yè)廳、辦公室每天使用8小時(shí)。會(huì)議室、培訓(xùn)教室根據(jù)情況間歇性使用。六、七樓設(shè)備室需24小時(shí)使用。該項(xiàng)目有施工降水井八口，單井出水量約為40m3/h，地下水溫夏季約18℃，冬季約15℃。

二  系統(tǒng)簡(jiǎn)介

    本項(xiàng)目空調(diào)設(shè)計(jì)冷負(fù)荷1050KW，設(shè)計(jì)熱負(fù)荷730KW。系統(tǒng)設(shè)計(jì)為變頻地下水式水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)，地下水設(shè)計(jì)抽灌溫差為11℃，所需水量為110m3/h，設(shè)置3口取水井，5口回灌井。設(shè)備采用地源熱泵分體暗裝盤管機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組的地下水回水管設(shè)置隨室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管的啟停而開(kāi)閉的電磁二通閥。三臺(tái)潛水泵設(shè)置一臺(tái)變頻器，潛水泵根據(jù)系統(tǒng)的壓力變化變頻運(yùn)行，三臺(tái)潛水泵自動(dòng)切換。系統(tǒng)水平干管及供水立管均采用同程設(shè)計(jì)，在地下水供水總管上設(shè)置旋流除砂器，回水總管上設(shè)置根據(jù)系統(tǒng)的啟停而開(kāi)閉的電動(dòng)二通閥。

                            圖1   系統(tǒng)原理圖一

三 系統(tǒng)問(wèn)題及分析

3.1  回水管水流噪音大
    原因分析：因系統(tǒng)為開(kāi)式系統(tǒng)，地下水回水在回水主立管內(nèi)作近似自由落體運(yùn)動(dòng)，回水以很快的速度通過(guò)管道，與管壁的摩擦及水與水碰撞而產(chǎn)生噪音。
3.2  部分熱泵機(jī)組及管道腐蝕
    原因分析：地下水回水在回水主立管內(nèi)的流速過(guò)快，其虹吸作用使部分熱泵機(jī)組及管道出現(xiàn)真空狀態(tài)，引起汽蝕。
3.3  部分熱泵機(jī)組開(kāi)啟時(shí)缺水保護(hù)
    原因分析：所有的熱泵機(jī)組不是同時(shí)運(yùn)行，先運(yùn)行的設(shè)備少，需要水量小，如需再投入一部分熱泵機(jī)組運(yùn)行時(shí)，后投入的設(shè)備第一次開(kāi)啟時(shí)出現(xiàn)缺水保護(hù)。因?yàn)闈撍酶鶕?jù)系統(tǒng)壓力變化變頻運(yùn)行，當(dāng)后投入的設(shè)備開(kāi)啟時(shí)，系統(tǒng)壓力降低，但潛水泵從檢測(cè)到壓力變化到水泵變頻運(yùn)行有時(shí)間差。而熱泵機(jī)組的電磁閥與室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管連鎖，當(dāng)對(duì)應(yīng)的風(fēng)機(jī)盤管開(kāi)啟時(shí)，電磁閥立即打開(kāi)，而熱泵機(jī)組的主機(jī)沒(méi)有延時(shí)開(kāi)啟的功能，故水泵變頻運(yùn)行與熱泵機(jī)組的主機(jī)啟動(dòng)出現(xiàn)了時(shí)間差，熱泵機(jī)組檢測(cè)到地下水量不足，立即缺水保護(hù)。但當(dāng)潛水泵接受信號(hào)變頻運(yùn)行穩(wěn)定后，再次開(kāi)啟后的設(shè)備即能正常運(yùn)行。
3.4  系統(tǒng)變頻作用不明顯
    原因分析：地下水熱泵機(jī)組的電磁二通閥與室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管連鎖，當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，該房間的地下水熱泵主機(jī)停止運(yùn)行，此時(shí)的室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管仍然在運(yùn)行，電磁閥仍然處于開(kāi)啟狀態(tài)，系統(tǒng)的壓力不會(huì)因?yàn)樵摲块g主機(jī)的停止而變化，則潛水泵仍然按原來(lái)的頻率運(yùn)行，沒(méi)有起到設(shè)計(jì)變頻系統(tǒng)的目的。當(dāng)然，當(dāng)該房間的空調(diào)不使用的時(shí)候，電磁閥關(guān)閉，此時(shí)還是能起到變頻節(jié)能的作用。

四  設(shè)計(jì)建議

4.1  選擇末端的電磁二通閥與熱泵機(jī)組主機(jī)連鎖的方式及相應(yīng)設(shè)備，主機(jī)開(kāi)啟時(shí)電磁閥先開(kāi)，主機(jī)關(guān)閉時(shí)電磁閥后關(guān)閉。
4.2  如果設(shè)計(jì)為直接地下水換熱系統(tǒng)，則將系統(tǒng)設(shè)計(jì)為回水同程，并在回水管頂端加一排空管，如圖2。
4.3  建議采用地下水式熱泵中央空調(diào)，盡可能設(shè)計(jì)為間接地下水換熱系統(tǒng)，換熱器將地下水和使用水分為兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)。

                            圖2  系統(tǒng)原理圖二

五  結(jié)論

    以上4.1、4.2的兩種設(shè)計(jì)雖然解決了設(shè)備及管道的汽蝕問(wèn)題，設(shè)備開(kāi)機(jī)時(shí)的保護(hù)問(wèn)題，但無(wú)法解決回水噪音的問(wèn)題。4.3雖然工程初投資偏高，且地下水還有2~3度的水溫?fù)p失，但很好的解決了系統(tǒng)問(wèn)題，還杜絕了地下水對(duì)熱泵機(jī)組及系統(tǒng)管道的腐蝕、磨損等。筆者認(rèn)為，地下水式熱泵中央空調(diào)設(shè)計(jì)為間接換熱系統(tǒng)較為合理。

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