關(guān)于水源熱泵(WLHP)系統

　　筆者曾于近期協(xié)助北京地區某建設單位，對其將完工的空調工程使用功能進(jìn)行評估，發(fā)現了一系列問(wèn)題，引起了對水源熱泵 系統的適應范圍和如何通盤(pán)解決好設計中好方面問(wèn)題的思考。

　　該工程是由商業(yè)和寫(xiě)字樓組合而成的綜合樓，總建筑面積8000m2，有少量的建筑熱工內區房間，全部采用水源 熱泵系統，由房間的水源熱泵空調機和各層的水源熱泵新風(fēng)空調機組成。冬夏兼用，由冷卻塔和城市熱網(wǎng)熱源通過(guò)各自的板式換熱 器對集中循環(huán)水冷卻或加熱，包括衛生間、樓梯間等在內未設置散熱器供暖系統。

　　水源熱泵系統在應用適當時(shí)，是一種很有特點(diǎn)的系統，具有下列優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)具有熱回收功能，節能效果主要在冬季和過(guò)渡季顯著(zhù)，可以將“內區”的余熱，通過(guò)循環(huán)水系統向“外區”轉移，供 給“外區”供暖，特別適用于冬季有大量穩定熱回收的建筑。

　　(2)系統簡(jiǎn)單，只有一套集中循環(huán)水系統，以及循環(huán)水的冷卻和加熱設備，可節省機房占用的面積和空間。

　　(3)循環(huán)水系統的管道無(wú)需保溫和保冷。

　　(4)運行靈活，能源消耗便于分別計量。

　　但是，在該工程的具體條件下應用，就顯出它的一些缺陷和局限性：

　?、僭诙竟┡陂g使用時(shí)，因不存在明顯的“內區”，總能耗要大于一般散熱器或空調供暖系統，除需提供數量略少的外部 熱源外，水源熱泵機且的壓縮機和循環(huán)水系統仍需進(jìn)行，用電量在全負荷時(shí)約為240kW，如按平均負荷計約為100kW，而北京地區的 供暖期長(cháng)達5個(gè)月。

　?、谠摴こ淌褂眯再|(zhì)為商場(chǎng)和辦公等，屬于每天間斷使用的建筑，但總要有少量值班房間需晝夜使用，無(wú)論是夏季或冬季，集 中的循環(huán)水系統需不間斷運行。

　?、坌柙O置散熱器值班供暖系統,以保證各種水管道在冬季夜間或假日不被凍壞。如果設置了散熱器值班供暖系統，就提出了 可否擴大散熱器供暖系統的問(wèn)題，即在冬季空調系統不運行?經(jīng)計算是可行的。

　?、芩礋岜脵C組進(jìn)風(fēng)溫度，一般不應低于130，極限z*低溫度為50，冬季用作新風(fēng)機組時(shí)，需解決 水源熱泵新風(fēng)機組進(jìn)風(fēng)的預熱處理，并設置水預熱排管的可靠防凍設施。水源熱泵新風(fēng)機組z*好能增設加濕裝置，以保證冬季空調 的舒適標準。

　?、萦捎趬嚎s機在機內，相對于集中冷源的空調機組，噪聲偏大。

　?、拊靸r(jià)偏高，僅水源熱泵機組價(jià)格，不計附加的廠(chǎng)家調試費用，已約折合人民幣625元/m2。

　　根據以上情況，該工程又不得不對原有的水源熱泵空調系統，進(jìn)行了完善和改善，增設了散熱器供暖系統和新風(fēng)機組進(jìn)風(fēng)的 預熱裝置，投資又增加了約60元/m2。z*終達到的空調綜合效果，同如此昂貴的造價(jià)難以相稱(chēng)，不得不使建設單位產(chǎn)生 了對采用該種系統合理性的懷疑。

　　3 關(guān)于散熱器恒溫閥

　　近年以來(lái)，作為供暖系統節能的一種重要手段，散熱器恒溫閥受到廣為關(guān)注并被大力進(jìn)行推廣。國內研制并應用始于70年代， 北京建筑五金水暖器材工業(yè)公司科研室就曾推出過(guò)第一代7902型“采暖恒溫閥”。至80年代，開(kāi)始引進(jìn)國外應用甚廣的如德國、丹 麥等產(chǎn)品。按照國外產(chǎn)品樣機，蘇州市電器元件廠(chǎng)和北京市門(mén)頭溝節能設備廠(chǎng)也分別研制開(kāi)發(fā)出同類(lèi)產(chǎn)品。國外和國內產(chǎn)品，都曾 在北京地區的一些工程中應用過(guò)。

　　在適當的條件下應用，散熱器恒溫閥確是一種能改善房間熱舒適度和節約能源的構件。但其合理應用應考慮以下因素：

　　3.1 高阻力特性的恒溫閥僅適合于雙管式系統恒溫閥的作用原理，是通過(guò)溫控器波紋管內熱敏介質(zhì)的受熱膨脹，驅使閥桿 位移使閥錐趨向關(guān)閉位置，z*大位移量約為7mm，決定了它的高阻力特性。早期開(kāi)發(fā)的7902型“采暖恒溫閥”，局部阻力系數值為18， 略大于普通截止閥;蘇州WKQ1028型恒溫閃的局部阻力系數值，DN15為56，DN20為102;DANFOSS公司恒溫閃的局部阻力系數值，DNG15 型約為48.6，DN20約為97.7，DN25約為142.2。

　　雙管式系統每一組散熱器都是相互并聯(lián)的環(huán)路，如能在每組散熱器均設置阻力相對較高的恒溫閥，可增大散熱器組的阻力， 抵消并聯(lián)環(huán)路之間的水力失調因素，有助于各組散熱器之間的水力平衡。但是恒溫閥在單管式系統中勉強應用則是不適當的，原因是：

　　(1)《采暖通風(fēng)與空氣調節設計規范》規定，單管系統應采用低阻力閥門(mén)。

　　(2)單管式系統設置恒溫閥和跨越管后，由于分流作用散熱器的散熱量會(huì )有所減少，要增加散熱器數量，與此種閥門(mén)昂貴 的價(jià)格結合，經(jīng)濟上是不合算的。

　　(3)恒溫閥與跨越管段的阻力匹配及合理的分流比，雖從理論上可以有所假設，但設計計算過(guò)程較為復雜，還由于難以避 免的運行因素，例如泥渣等造成的堵塞，在實(shí)際工程中常會(huì )發(fā)生。