8,3,熱。泵8,3。1.空氣源熱泵機(jī)組選擇原則.公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),GB.50189、2005第5、4,5條對(duì)風(fēng)冷熱泵COP限值進(jìn)行了規(guī)定、本規(guī)范應(yīng)符合其規(guī)定.本條提出選用空氣源熱泵冷 熱,水機(jī)組時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題、1.空氣源熱泵的單位制冷量的耗電量較水冷冷水機(jī)組大,價(jià)格也高,為降低投資成本和運(yùn)行費(fèi)用,應(yīng)選用機(jī)組性能系數(shù)較高的產(chǎn)品.并應(yīng)滿足國(guó)家現(xiàn)行,公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) GB、50189的規(guī)定。此外.先進(jìn)科學(xué)的融霜技術(shù)是機(jī)組冬季運(yùn)行的可靠保證,機(jī)組在冬季制熱運(yùn)行時(shí)。室外空氣側(cè)換熱盤管低于露點(diǎn)溫度時(shí),換熱翅片上就會(huì)結(jié)霜 會(huì)大大降低機(jī)組運(yùn)行效率 嚴(yán)重時(shí)無(wú)法運(yùn)行。為此必須除霜,除霜的方法有很多。最佳的除霜控制應(yīng)判斷正確 除霜時(shí)間短 融霜修正系數(shù)高.近年來(lái)各廠家為此都進(jìn)行了研究。對(duì)于不同氣候條件采用不同的控制方法、設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)對(duì)此進(jìn)行了解,比較后確定。2.空氣源熱泵機(jī)組比較適合于不具備集中熱源的夏熱冬冷地區(qū) 對(duì)于冬季寒冷,潮濕的地區(qū)使用時(shí)必須考慮機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和可靠性 室外溫度過(guò)低會(huì)降低機(jī)組制熱量.室外空氣過(guò)于潮濕使得融霜時(shí)間過(guò)長(zhǎng),同樣也會(huì)降低機(jī)組的有效制熱量 因此我們必須計(jì)算冬季設(shè)計(jì)狀態(tài)下機(jī)組的COP,當(dāng)熱泵機(jī)組失去節(jié)能上的優(yōu)勢(shì)時(shí)就不宜采用 這里對(duì)于性能上相對(duì)較有優(yōu)勢(shì)的空氣源熱泵冷熱水機(jī)組的COP限定為2,00。對(duì)于規(guī)格較小.直接膨脹的單元式空調(diào)機(jī)組限定為1,80 3??諝庠礋岜玫钠胶恻c(diǎn)溫度是該機(jī)組的有效制熱量與建筑物耗熱量相等時(shí)的室外溫度,當(dāng)這個(gè)溫度比建筑物的冬季室外計(jì)算溫度高時(shí).就必須設(shè)置輔助熱源 空氣源熱泵機(jī)組在融霜時(shí)機(jī)組的供熱量就會(huì)受到影響,同時(shí)會(huì)影響到室內(nèi)溫度的穩(wěn)定度。因此在穩(wěn)定度要求高的場(chǎng)合、同樣應(yīng)設(shè)置輔助熱源。設(shè)置輔助熱源后、應(yīng)注意防止冷凝溫度和蒸發(fā)溫度超出機(jī)組的使用范圍 輔助加熱裝置的容量應(yīng)根據(jù)在冬季室外計(jì)算溫度情況下空氣源熱泵機(jī)組有效制熱量和建筑物耗熱量的差值確定 4、帶有熱回收功能的空氣源熱泵機(jī)組可以把原來(lái)排放到大氣中的熱量加以回收利用。提高了能源利用效率 因此對(duì)于有同時(shí)供冷。供熱要求的建筑應(yīng)優(yōu)先采用。8,3。2,空氣源熱泵機(jī)組制熱量計(jì)算 空氣源熱泵機(jī)組的冬季制熱量會(huì)受到室外空氣溫度 濕度和機(jī)組本身的融霜性能的影響。在設(shè)計(jì)工況下的制熱量通常采用下式計(jì)算 8 3、3,空氣源熱泵室外機(jī)或風(fēng)冷制冷機(jī)組設(shè)置要求,本條提出的內(nèi)容是空氣源熱泵或風(fēng)冷制冷機(jī)組室外機(jī)設(shè)置時(shí)必須注意的幾個(gè)問(wèn)題 1,空氣源熱泵機(jī)組的運(yùn)行效率 很大程度上與室外機(jī)與大氣的換熱條件有關(guān)、考慮主導(dǎo)風(fēng)向.風(fēng)壓對(duì)機(jī)組的影響.機(jī)組布置時(shí)避免產(chǎn)生熱島效應(yīng),保證室外機(jī)進(jìn).排風(fēng)的通暢.防止進(jìn) 排風(fēng)短路是布置室外機(jī)時(shí)的基本要求。當(dāng)受位置條件等限制時(shí).應(yīng)創(chuàng)造條件、避免發(fā)生明顯的氣流短路,如設(shè)置排風(fēng)帽,改變排風(fēng)方向等方法。必要時(shí)可以借助于數(shù)值模擬方法輔助氣流組織設(shè)計(jì),此外,控制進(jìn)、排風(fēng)的氣流速度也是有效地避免短路的一種方法,通常機(jī)組進(jìn)風(fēng)氣流速度宜控制在1 5。m、s、2 0。m,s 排風(fēng)口的排氣速度不宜小于7m,s,2、室外機(jī)除了避免自身氣流短路外。還應(yīng)避免其他外部含有熱量,腐蝕性物質(zhì)及油污微粒等排放氣體的影響 如廚房油煙排氣和其他室外機(jī)的排風(fēng)等 3、室外機(jī)運(yùn)行會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生熱污染和噪聲影響 因此室外機(jī)應(yīng)與周圍建筑物保持一定的距離。以保證熱量有效擴(kuò)散和噪聲自然衰減。對(duì)周圍建筑物產(chǎn)生噪聲干擾,應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) 聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。GB.3096的要求。4,保持室外機(jī)換熱器清潔可以保證其高效運(yùn)行.很有必要為室外機(jī)創(chuàng)造清掃條件、8,3,4 地埋管地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本要求、部分強(qiáng)制性條文、1 采用地埋管地源熱泵系統(tǒng)首先應(yīng)根據(jù)工程場(chǎng)地條件,地質(zhì)勘察結(jié)果,評(píng)估埋地管換熱系統(tǒng)實(shí)施的可行性與經(jīng)濟(jì)性.2、利用巖土熱響應(yīng)試驗(yàn)進(jìn)行地埋管換熱器設(shè)計(jì),是將巖土綜合熱物性參數(shù)、巖土初始平均溫度和空調(diào)冷熱負(fù)荷輸入專業(yè)軟件,在夏季工況和冬季工況運(yùn)行條件下進(jìn)行動(dòng)態(tài)耦合計(jì)算,通過(guò)控制地埋管換熱器夏季運(yùn)行期間出口最高溫度和冬季運(yùn)行期間進(jìn)口最低溫度,進(jìn)行地埋管換熱器設(shè)計(jì).3。采用地埋管地源熱泵系統(tǒng)。埋管換熱系統(tǒng)是成敗的關(guān)鍵,這種系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)較為復(fù)雜.地埋管的埋管形式、數(shù)量.規(guī)格等必須根據(jù)系統(tǒng)的換熱量、埋管占地面積,巖土體的熱物理特性 地下巖土分布情況 機(jī)組性能等多種因素確定、4。地源熱泵地埋管系統(tǒng)的全年總釋熱量和總吸熱量、單位、kWh,應(yīng)基本平衡、對(duì)于地下水徑流流速較小的地埋管區(qū)域。在計(jì)算周期內(nèi),地源熱泵系統(tǒng)總釋熱量和總吸熱量應(yīng)平衡,兩者相差不大指兩者的比值在0,8,1.25之間 對(duì)于地下水徑流流速較大的地埋管區(qū)域。地源熱泵系統(tǒng)總釋熱量和總吸熱量可以通過(guò)地下水流動(dòng),帶走或獲取熱量,取得平衡。地下水的徑流流速的大小區(qū)分原則,1個(gè)月內(nèi)、地下水的流動(dòng)距離超過(guò)沿流動(dòng)方向的地埋管布置區(qū)域的長(zhǎng)度為較大流速,反之為較小流速、5 地埋管系統(tǒng)全年總釋熱量和總吸熱量的平衡,是確保土壤全年熱平衡的關(guān)鍵要求、地源熱泵地埋管系統(tǒng)的設(shè)計(jì),決定系統(tǒng)實(shí)時(shí)供冷量 或供熱量 的關(guān)鍵技術(shù)之一在于地埋管與土壤的換熱能力,因此 應(yīng)分別計(jì)算夏季設(shè)計(jì)冷負(fù)荷與冬季設(shè)計(jì)熱負(fù)荷情況下對(duì)地埋管長(zhǎng)度的要求、1、當(dāng)?shù)芈窆芟到y(tǒng)的全年總釋熱量和總吸熱量平衡.或基本平衡 時(shí) 就一般的設(shè)計(jì)原則而言??梢园凑赵撓到y(tǒng)作為建筑唯一的冷、熱源來(lái)考慮、如果這時(shí)按照供冷和供熱工況分別計(jì)算出的地埋管長(zhǎng)度相同 說(shuō)明系統(tǒng)夏季最大供冷量和冬季最大供熱量剛好分別能夠與建筑的夏季的設(shè)計(jì)冷負(fù)荷和冬季的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷相一致。則是最理想的,但由于不同的地區(qū)氣候條件以及建筑的性質(zhì)不同,大多數(shù)建筑無(wú)法做到這一點(diǎn) 因此,在此種情況下,應(yīng)該按照供冷和供熱工況分別計(jì)算出的兩個(gè)地埋管長(zhǎng)度中的較大者采用,才能保證系統(tǒng)作為唯一的冷.熱源而滿足全年的要求,2 當(dāng)?shù)芈窆芟到y(tǒng)的總釋熱量和總吸熱量無(wú)法平衡時(shí).不能將該系統(tǒng)作為建筑唯一的冷,熱源,否則土壤年平均溫度將發(fā)生變化.而應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的輔助冷源或熱源.在這種情況下,如果還按照上述計(jì)算的地埋管長(zhǎng)度的較大者來(lái)選擇,顯然是沒(méi)有必要的、只是一種浪費(fèi) 因此這時(shí)宜按照上述計(jì)算的地埋管長(zhǎng)度的較小者來(lái)作為設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 舉例說(shuō)明,如果是供冷工況下的計(jì)算長(zhǎng)度較小,則說(shuō)明需要增加輔助熱源來(lái)保證供熱工況下的需求、反之則增加冷卻塔等設(shè)備將一部分熱量排至大氣之中而減少對(duì)土壤的排熱。當(dāng)然.還可采用其他冷熱源與地源熱泵系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行的方法解決。通過(guò)檢測(cè)地下土壤溫度、調(diào)整運(yùn)行策略.保證整個(gè)冷熱源系統(tǒng)全年高效率運(yùn)行.地源熱泵系統(tǒng)與其他常規(guī)能源系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行 也可以減少系統(tǒng)造價(jià)和占地面積 其他系統(tǒng)主要用于調(diào)峰。6、對(duì)于冬季有可能發(fā)生管道凍結(jié)的場(chǎng)所。需要采取合理的防凍措施、例如采用乙二醇溶液等,8 3 5 地下水地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,部分強(qiáng)制性條文,本條針對(duì)采用地下水地源熱泵系統(tǒng)時(shí)提出的基本要求、1.地下水使用應(yīng)征得當(dāng)?shù)厮Y源管理部門的同意,必須通過(guò)工程現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)勘察.試驗(yàn)資料.獲取地下水資源詳細(xì)數(shù)據(jù),包括連續(xù)供水量。水溫,地下水徑流方向.分層水質(zhì) 滲透系數(shù)等參數(shù).有了這些資料才能判定地下水的可用性 水源熱泵機(jī)組的正常運(yùn)行對(duì)地下水的水質(zhì)有一定的要求、為滿足水質(zhì)要求可采用具有針對(duì)性的處理方法.如采用除砂器 除垢器.除鐵處理等。正確的水處理手段是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提,不容忽視、2。采用變流量設(shè)計(jì)是為了盡量減少地下水的用量和減少輸送動(dòng)力消耗、但要注意的是 當(dāng)?shù)叵滤捎弥苯舆M(jìn)入機(jī)組的方式時(shí).應(yīng)滿足機(jī)組對(duì)最小水量的限制要求和最小水量變化速率的要求 這一點(diǎn)與冷水機(jī)組變流量系統(tǒng)的要求相同。3.地下水直接進(jìn)入機(jī)組還是通過(guò)換熱器后間接進(jìn)入機(jī)組,需要根據(jù)多種因素確定、水質(zhì),水溫和維護(hù)的方便性,水質(zhì)好的地下水宜直接進(jìn)入機(jī)組,反之采用間接方法 維護(hù)簡(jiǎn)單工作量不大時(shí)采用直接方法,地下水直接進(jìn)入機(jī)組有利于提高機(jī)組效率.因此設(shè)計(jì)人員可通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定.4 強(qiáng)制性條款.為了保護(hù)寶貴的地下水資源.要求采用地下水全部回灌到同一含水層,并不得對(duì)地下水資源造成污染 為了保證不污染地下水,應(yīng)采用封閉式地下水采集.回灌系統(tǒng),在整個(gè)地下水的使用過(guò)程中 不得設(shè)置敞開式的水池,水箱等作為地下水的蓄存裝置,8 3、6 江河湖水源地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本要求、1、水源熱泵機(jī)組采用地表水作為熱源時(shí).應(yīng)對(duì)地表水體資源進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)估。以防止水體的溫度變化過(guò)大而破壞生態(tài)平衡,一般情況下.水體的溫度變化應(yīng)限制在周平均最大溫升不大于1 周平均最大溫降不大于2 的范圍內(nèi),此外。地表水是一種資源 水資源利用必須獲得各有關(guān)部門的批準(zhǔn)。如水務(wù)部門和航運(yùn)主管部門等,2 由于江河的豐水??菟竟?jié)水位變化較大、過(guò)大的水位差除了造成取水困難外、輸送動(dòng)力的增加也是不可小視,所以要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定是否采用。3 熱泵機(jī)組與地表水水體的換熱方式有閉式與開式兩種 當(dāng)?shù)乇硭w環(huán)境保護(hù)要求高,或水質(zhì)復(fù)雜且水體面積較大、水位較深。熱泵機(jī)組分散布置且數(shù)量眾多、例如采用單元式空調(diào)機(jī)組 時(shí)。宜通過(guò)沉于地表水下的換熱器與地表水進(jìn)行熱交換、采用閉式地表水換熱系統(tǒng).當(dāng)換熱量較大.換熱器的布置影響到水體的正常使用時(shí)不宜采用閉式地表水換熱系統(tǒng)、當(dāng)?shù)乇硭w水質(zhì)較好.或水體深度。溫度等條件不適宜于采用閉式地表水換熱系統(tǒng)時(shí) 宜采用開式地表水換熱系統(tǒng)。直接從水體抽水和排水、開式系統(tǒng)應(yīng)注意過(guò)濾.清洗.滅藻等問(wèn)題,4,為了避免取水與排水短路、開式地表水換熱系統(tǒng)的取水口應(yīng)選擇水位較深 水質(zhì)較好的位置且遠(yuǎn)離排水口,同時(shí)根據(jù)具體情況確定取水口與排水口的距離。當(dāng)采用具有較好流動(dòng)性的江,河水時(shí)、取水口應(yīng)位于排水口的上游,如果采用平時(shí)流動(dòng)性較差甚至不流動(dòng)的水庫(kù).湖水時(shí) 取水口與排水口的距離應(yīng)較大,為了保證熱泵機(jī)組和系統(tǒng)的高效運(yùn)行、地表水進(jìn)入機(jī)組之前應(yīng)采取相應(yīng)的水處理措施,但需要注意的是、為了防止對(duì)地表水的污染、水處理措施應(yīng)采用 非化學(xué)、方式,并符合環(huán)境的要求。例如環(huán)評(píng)報(bào)告等,6。防凍措施與8。3,4條相同。8.3.7,海水源地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 海水源地源熱泵系統(tǒng),本質(zhì)上屬于地表水的范疇.因此對(duì)其的設(shè)計(jì)要求可以參照8,3,6條及其條文說(shuō)明,但因?yàn)楹K奶厥庑?本規(guī)范在此專門提出了要求,1。海水有一定的腐蝕性,沿海區(qū)域一般不宜采用地下水地源熱泵.以防止海水侵蝕陸地,地層沉降及建筑物地基下沉等。開式系統(tǒng)應(yīng)控制使用后的海水溫度指標(biāo)和含氯濃度,以免影響海洋生態(tài)環(huán)境、此外還需要考慮到設(shè)備與管道的耐腐蝕問(wèn)題.3 海水由于潮汐的影響.會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生一定的水流應(yīng)力 4、接觸海水的管道和設(shè)備容易附著海洋生物、對(duì)海水的輸送和利用有一定影響.為了防止由于水處理造成對(duì)海水的污染 對(duì)海水進(jìn)行過(guò)濾.殺菌等水處理措施時(shí)、應(yīng)采用物理方法,5。防凍措施與8。3、4條相同.8.3 8、污水源地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求、同海水源地源熱泵系統(tǒng)或地表水地源熱泵系統(tǒng)一樣、污水源地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在滿足相關(guān)規(guī)定的同時(shí).還要注意其特殊性 對(duì)污水的性質(zhì)和水質(zhì)處理要求的不同,會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)計(jì)上存在一定的區(qū)別 8.3,9.水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,1 水環(huán)熱泵的水溫范圍是根據(jù)目前的產(chǎn)品要求,冷卻塔能力和系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的相關(guān)情況來(lái)綜合提出的.設(shè)計(jì)時(shí) 應(yīng)注意采用合理的控制方式來(lái)保持水溫,2,水環(huán)熱泵的循環(huán)水系統(tǒng)是構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ).由于熱泵機(jī)組換熱器對(duì)循環(huán)水的水質(zhì)要求較高,適合采用閉式系統(tǒng)、如果采用開式冷卻塔.最好也設(shè)置中間換熱器使循環(huán)水系統(tǒng)構(gòu)成閉式系統(tǒng)、需要注意的是.設(shè)置換熱器之后會(huì)導(dǎo)致夏季冷卻水溫偏高,因此對(duì)冷卻水系統(tǒng).包括冷卻塔,的能力、熱泵的適應(yīng)性以及實(shí)際運(yùn)行工況、都應(yīng)進(jìn)行校核計(jì)算、當(dāng)然、如果經(jīng)過(guò)開式冷卻塔后的冷卻水水質(zhì)能夠得到保證,也可以直接將其送至水環(huán)熱泵機(jī)組之中.這樣可以提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率.需要提醒注意的是、如果開式冷卻塔的安裝高度低于水環(huán)熱泵機(jī)組的安裝高度.則應(yīng)設(shè)置中間換熱器.否則高處的熱泵機(jī)組會(huì)。倒空,3、當(dāng)冬季的熱負(fù)荷較大時(shí),需要設(shè)置輔助熱源.輔助熱源的選擇原則應(yīng)符合本規(guī)范8。1、1條規(guī)定。在計(jì)算輔助熱源的安裝容量時(shí),應(yīng)考慮到系統(tǒng)內(nèi)各種發(fā)熱源,例如熱泵機(jī)組的制冷電耗.空調(diào)內(nèi)區(qū)冷負(fù)荷等等,4,從保護(hù)熱泵機(jī)組的角度來(lái)說(shuō) 機(jī)組的循環(huán)水流量不應(yīng)實(shí)時(shí)改變、當(dāng)建筑規(guī)模較小,設(shè)計(jì)冷負(fù)荷不超過(guò)527kW,時(shí)、循環(huán)水系統(tǒng)可直接采用定流量系統(tǒng)。對(duì)于建筑規(guī)模較大時(shí),為了節(jié)省水泵的能耗,循環(huán)水系統(tǒng)宜采用變流量系統(tǒng),為了保證變流量系統(tǒng)中機(jī)組定流量的要求,機(jī)組的循環(huán)水管道上應(yīng)設(shè)置與機(jī)組啟停連鎖控制的開關(guān)式電動(dòng)閥 電動(dòng)閥應(yīng)先于機(jī)組打開、后于機(jī)組關(guān)閉。5、水環(huán)熱泵機(jī)組目前有兩種方式,整體式和分體式。在整體式中 由于壓縮機(jī)隨機(jī)組設(shè)置在室內(nèi),因此需要關(guān)注室內(nèi)或使用地點(diǎn)的噪聲問(wèn)題,