地温中央空调系统介绍课件

1、提纲常规中央空调系统使用形式地源热泵系统的知识介绍 一、地源热泵系统简介 二、地源热泵系统的适用范围 三、地源热泵系统对水质的要求 四、地源热泵系统的社会效益 五、地源热泵系统与常规中央空调系统的费用比较 六、空调系统的分类及其特点和适用性 七、空调水系统分类 八、电动二通阀中央空调系统使用形式常规中央空调使用有四种形式： 1、风冷热泵机组+辅助电加热器； 2、风冷冷水机组+锅炉（中央热水机组）； 3、水冷冷水机组+锅炉（中央热水机组）； 4、溴化锂吸收式制冷机组； 1、风冷热泵机组+辅助电加热器： （5）、一次能源利用系数为0.99，远大于电采暖的0.33和锅炉采暖 的0.7，是节能环保型绿

2、色产品； （6）、该系统不需要燃料输送费用和保管、排渣费、检修周期长， 全自动运行，所以运行附加费用小； （7）、初投资低于水冷机组加锅炉的供冷供热系统，更低于溴化锂 直燃机组。 缺点：制冷时是把房间的热量向室外空气排放，受室外气温因素 影响太大，其制冷量随室外空气温度升高而降低，尤其在 高温高湿地区，机组制冷性能极不稳定，效率低下。在制 热时，风冷热泵机组当室外温度降到零度以下时需加辅助 电加热装置，否则机组不能正常工作，耗电量大，效率很 低。2、风冷冷水机组+锅炉（中央热水机组）：风冷冷水机组+锅炉（中央热水机组）系统 优点： （1）、系统省却了冷却塔冷却水系统，减少了设备的占地面积； （

3、2）、夏季以电力为驱动能源，在使用地点不产生污染； （3）、以大气为冷源，与其它机组相比，可大大地节约用水，也 避免了对水源水质的污染； （4）、初投资低于水冷机组加锅炉的供冷供热系统，更低于溴化锂 直燃机组。 缺点： 制冷时是把房间的热量向室外空气排放，受室外气温因素 影响太大，其制冷量随室外空气温度升高而降低，尤其在 高温高湿地区，机组制冷性能极不稳定，效率低下。在制 热时，用锅炉加热加大CO、NOX有害气体的排放量，环境污 染严重。锅炉需要燃料输送费用和保管、排渣费、检修周 期长，加大了运行附加费用，污染严重，运行费用昂贵。水冷冷水机组+锅炉（中央热水机组）系统 优点： （1）、水冷冷水

4、机组能效比高于风冷冷水机组能效比； （2）、夏季以电力为驱动能源，在使用地点不产生污染； （3）、初投资低于低于溴化锂直燃机组。 缺点： 制冷时是把房间的热量向室外空气排放，受室外气温因 素影响太大，其制冷量随室外空气温度升高而降低，尤其 在高温高湿地区，机组制冷性能极不稳定，效率低下。在制 热时，用锅炉加热加大CO、NOX有害气体的排放量，环境污 染严重。锅炉需要燃料输送费用和保管、排渣费、检修周 期长，加大了运行附加费用，污染严重，运行费用昂贵。 b、蒸汽型溴化锂制冷机组温度传感器冷凝器蒸发器抽气装置真空隔膜阀真空泵溶液泵冷剂泵控制柜疏水器吸收器蒸汽高发低压发生器压力计热交换器蒸汽型溴化锂

5、制冷机组如下图：溴化锂吸收式制冷系统 优点： （1）、利用热能为动力，特别是可利用低位势热能（太阳能、余热、废热等） （2）、整个机组除了功率较小的屏蔽泵之外，无其他运动部件，运转安静； （3）、以溴化锂水溶液为工质，无臭、无毒、无害，有利于满足环保要求； （4）、制冷机在真空状态下运行，无高压爆炸危险，安全可靠； （6）、对外界条件变化的适应性强，可在一定的热媒水进口温度、冷媒 水出口温度和冷却水温度范围内稳定运转。 缺点： （1）、溴化锂水溶液对一般金属有较强的腐蚀性，这不仅影响机组的正常运行，而且还会影响机组的寿命； （2）、溴化锂吸收式制冷主机的气密性要求高，即使漏进微量的空气也会影响

6、机组的性能，这就对机组制造提出严格的要求； （3）、浓度过高或者温度过低时，溴化锂水溶液均容易形成结晶，因此防止结晶是溴化锂主机在设计和运行中必须注意的重要问题。 地源热泵系统的知识介绍一、地源热泵系统简介1、地源热泵系统的概念 我们先来了解一下“热泵”。 热泵（制冷机）：是通过做功使热量从温度低的介质流向温度高的介质的装置。 热泵利用的低温热源通常是环境（大气、地表水和大地）或各种废热，由热泵从这些热源吸收的热量属于可再生的能源。热泵是一项利用可再生能源、保护环境的可持续发展技术。 利用大地（土壤、地层、地下水）作为热源的热泵，可称之为地源热泵。2、地源热泵系统的工作原理 地源热泵空调系统一

7、般由三个必需的环路组成：室外环路、制冷剂环路、室内环路。 （1）、室外环路：一种方式是用高强度的塑料塑料管组成的地下循环的封闭环路，循环介质为水或防冻液；一种方式是用抽取地下水，换热后再回灌的水井系统。 （2）、制冷剂环路：是热泵机组内部的制冷剂循环。 （3）、室内环路：是在建筑物内与热泵机组之间传递热量或冷量。 地塬热泵系统的工作原理：热泵机组通过室外环路进行热量交换，在冬季制热运行时从地下土壤（地层）、地下水吸收热量，夏季制冷运行时向地下土壤（地层）、地下水释放热量。同时，热泵机组本身的制冷剂环路运行来把室外环路侧的热量或冷量交换到室内环路侧，室内环路进而把热量或冷量传递到建筑物内空调末端

8、系统。 地源热泵系统流程图示：见下页3、地源热泵系统分类 a、水源热泵系统 水源热泵又可分为地下水源热泵和地表水源热泵，是一种利用自然环境中的地下水、地表水（如海水、湖水、河水、生活生产排水、工业废水）等作为能源的高效节能、无污染、低运行成本的即可供暖又可制冷，而且同时还能提供生活热水的新型空调技术。b、地埋管地源热泵系统 地埋管地源热泵技术，是一种利用浅层常温土壤中的能量作为能源的高效节能、无污染、低运行成本的既可采暖又可制冷、并可提供生活热水的新型空调技术。地源热泵系统利用地下土壤常年温度相对稳定的特性，通过埋入建筑物周围的地耦管与建筑物内部完成热交换。 4、地源热泵系统的优势地源热泵与常

9、规空调技术相比有着无可比拟的优势。（1）利用可再生能源：属可再生能源利用技术 地源热泵从常温土壤中吸热或向其排热，土壤中的能量它永无 枯竭，是一种可再生的清洁能源，可持续使用。（2）高效节能，运行费用低：属经济有效的节能技术 地下土壤温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏 季比环境空气温度低，是很好的空调冷热源，这种温度特性使得地 源热泵比传统空调系统运行效率要高40%，因此要节能和节省运行费 用40%左右。另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可 可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。在制热制冷时，地 源热泵可将土壤中的能量“搬运”到室内，其能量70%来自土壤，输 入1K

10、W的电量可以得到5KW以上的制冷制热量。运行费用每年每平方 米仅为1518元，比常规中央空调系统低40%左右。（5）运行安全稳定，可靠性高： 地源热泵系统在运行中无燃烧设备，因此不可能产生二氧化 碳、一氧化碳之类的废气，也不存在丙烷气体，因而也不会有发生爆炸的危险，使用安全。燃油、燃气锅炉供暖，其燃烧产物对居住环境污染极重，影响人们的生命健康。由于土壤深处温度非常恒定，主机吸热或放热不受外界气候影响，运行工况非常稳定，优于其它空调设备。不存在空气源热泵供热不足，甚至不能制热的问题。土壤源热泵地下换热管路采用高密度聚乙烯塑料管，使用寿命长达50年以上，可与建筑物寿命相当.空调机组结构简单，运转部

11、件少，使用寿命可达到20年以上。整个系统的维护费用也较锅炉制冷机系统大大减少，保证了系统的高效性和经济性。维修量极少，折旧费和维修费也都大大地低于传统空调。（6）舒适程度高（7）一机三用，应用范围广 地源热泵系统可供暖、制冷，也可免费提供生活热水，一套系统可以代替原来的锅炉加制冷机加热水器的三套装置或系统。 可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于住宅的 采暖、供冷。（8）自动运行 地源热泵机组由于工况稳定，所以可以设计简单系统，部件较少，机组运行简单可靠，维护费用低；自动控制程度高，可无人值守；此外，机组使用寿命长，均在20年以上。二、地源热泵系统的适用范围1、地下水源热泵系统比较适

12、合用于： 工程地点有足够的地下水量，水质较好，有开采手段，当地规定又允许开采，则考虑地下水源热泵系统设计。2、地表水源热泵系统比较适合用于： 工程地点存在地表水或通过开发能够引到地表水，且地表水质好， 好处理，则考虑地表水源热泵系统设计。3、地埋管地源热泵系统比较适合用于： 工程地点土层好，便于施工下挖，有适合埋设地埋管的土地面积，则考虑地埋管地源热泵系统设计。四、地源热泵系统的社会效益 在我国的一些发达城市，夏季制冷、冬季采暖与供热所消耗的能量已占建筑物总能耗的40-50%。特别是冬季采暖用的燃煤锅炉、燃油锅炉的大量使用，给大气环境造成了极大的污染，对人们的健康形成了威胁。因此，建筑物污染控

13、制和节能已是国民经济发展的一个重大问题。传统的采暖空调模式因其产生的环境污染正面临着严峻的挑战。 对于夏季制冷的建筑来说，随着空气热泵空调的普及，空调的实际使用效果正在逐年下降，这是因为空调装机容量的增加，空调局部热岛效应交干替扰的结果。天气越炎热，室外的温度越高， 空调负荷也越大，而此时空调机向室外散热时，传热温差越小，空调机的运转效率就越低，设备也越费电。也就是说，除了燃煤供暖给环境造成污染之外，空调机同样会造成大气污染。常规的供暖空调方式是由两套系统分别解决冬季供暖和夏季制冷，系统投资大，运行费用高，而且占地面积大。另一方面，我国大部分地区冬冷夏热，夏天大量地使用风冷空调，造成某些大城市

14、供电紧张，形成电荒，为了确保不会造成断电等问题出现，有些城市夏天限制用电量。另外，因为部分地区没有暖气供应，冬天使用电炉取暖，造成电力供应紧张。因此，冬天供暖价格的上调使供暖的运行费用有所提高，再加上供暖造成的污染严重，让我们不得不思考采用一些节能环保的产品。例如： 山东某地10000平方米办公楼地源热泵中央空调工程 概况：办公楼建筑面积10000平方米。中央空调系统设计采用地源热泵系统，为其冬季供暖、夏季制冷。末端选用卧式暗装风机盘管空调器。室外通过水源井系统，将热量送至集中的冷、热源机房，系统根据自身的需求开启设备并达到最佳运行状态。地源热泵机组制冷、供暖所需能量3/4左右来自地下，另外1

15、/4左右来自电力输入，从而减少一次性的矿物能源消耗；不向室外排冷、热风，减少城市热岛效应。对环境非常友好。地源热泵空调是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的工程系统。冬季向建筑物供热，夏季又可供冷。可广泛应用于各类建筑中，如商业楼宇、公共建筑、住宅公寓、学校、医院等。进入21世纪后，现在，我国对建筑节能的要求越来越高。减少我国冬季采暖和夏季供冷所造成的大气污染，降低供暖空调系统的能耗、节约能源是每个公民应尽的义务。特别是近几年来，大中城市为改善大气环境，大力推广使用包括可再生能源的清洁能源。随着人们生活水平的提高，建筑物不仅要满足冬季采暖的要求，而且需要夏季空调降温，地源热泵技术提供了这一问

16、题的有效解决方案。 五、地源热泵系统与常规中央空调系统的费用对比地源热泵系统最大的靓点：高效节能、运行经济！控制系统采用全自动微电脑控制装置，可根据室内实际使用负荷自动 调节压缩机起停机，从而大大节省了用户日后的运行费用。简单地说，用一份电可制造4份以上的热量或5份以上的冷量，其冷量、热量直接来源于地下所蕴藏的能量，并归还与地下。能源利用效率为电加热器的3-4倍以上，比一般中央空调节能30%-80%。系统负荷设计 根据有关国家设计规范及手册，为降低设备初投资，减少设备闲置浪费，从节能。和实用角度出发，本工程总冷热负荷情况如下：建筑项目 建筑面积m2 单位概算热负荷指标W/m2 热负荷 kW 单

17、位概算冷负荷指标W/m2 冷负荷kW 办公楼100006565090900由上表可知，办公楼主机冷负荷为900KW，热负荷为650KW，空调主机设备选用一台KNG-991标准型螺杆式地源热泵机组。单位：万元 按照1万平方米面积选择制冷量900kw 130万元地源热泵系统与其他系统的主机及附属设备投资比较50100150200风冷热泵 机组 直燃溴化锂 机组 南方/北方 201/269万元 161万元水冷螺杆机组 167万元地源热泵机组 水源热泵机组 210万元单位：万元 按照1万平方米面积选择制冷量900kw 14万元地源热泵系统与其他系统的运行费用比较255075水源热泵机组 风冷热泵 机组

18、 直燃溴化锂 机组 南方/北方 40/76万元 60万元水冷螺杆机组 68万元100地源热泵机组 15万元六空调系统的分类及其特点和适用性 1全空气系统是指空调房间的负荷全部由经过处理的空气来承担的空调系统。其主要的系统形式为：冷、热介质（水）不进入被空调房间而只进入空调机房，被空调房间内只有风管及风口存在。全空气定风量系统 优点：）空气处理设备集中设置在机房内，维修管理方便 ）可以充分进行通风换气，室内卫生条件好 ）可以实现全年多工况节能运行调节，经济性好 ）可以有效地采取消声和减振措施 缺点：）机房面积大，风道断面大，占用建筑空间多 ）风管系统复杂，布置困难 ）一个系统供给多个房间，当各房

19、间负荷变化不一致时，无 法进行精确调节。 ）空调房间之间有风管连通，有可能使各房间产生噪声传播。 适用性：主要用于恒温恒湿、无尘室、对噪音要求高的等高级环境的场合，如净化室、医院手术室、电视台、播音室等。也可用于大空间房间或居留人员多的场合，如商场、影剧院、 展览厅、餐厅、多功能厅以及体育馆等。 全空气变风量系统 优点：）风量随负荷变化而变化，节省风机能耗，运行经济。 ）同一系统可以实现负荷不同、温度要求不同的单个房间的温度自动控制。 ）适合于建筑物的改建及二次装修，只要在系统设备容量范围之内，不需对系统进行太大变动。 缺点：）室内相对湿度控制质量稍差、。 ）变风量末端装置价格高，控制系统较复

20、杂，设备初投资较高。 ）风量减少时，会影响室内气流分布。 适用性：主要用于空调区域的各房间需要分别调节室温，但温度和湿度控制精度不高的场所，如高档写字楼和一些用途多变的建筑物。 2空气水系统空调房间的热湿负荷同时用经过处理的空气和水来负担的空调系统。其主要的系统形式为：空气与作为冷、热介质的水同时送进被空调房间，空气解决房间的通风换气或提供满足房间最小卫生要求的新风量，水则通过房间内的小型空气处理设备来承担房间冷、热负荷及湿负荷。通常有新风加冷辐射吊顶空调系统、风机盘管机组加新风空调系统。风机盘管机组加新风空调系统 优点：）可以独立地调节室温，并可随时根据需要启停机组，节省运行费用。 2）风管

21、量少尺寸小，节省建筑空间。 3）只需新风空调机房，机房面积小。 缺点：）分散布置，敷设各种管线较麻烦，维修管理不方便。 2） 机组压头小，室内气流分布受限制。 3）水系统复杂，易漏水，维修点多。 适用性：主要用于酒店客房、公寓、医院病房、大型办公楼建筑、需要增设空调的小面积多房间的建筑。七、空调水系统分类按照运行调节方法分： 1） 定流量系统：系统中循环水量保持不变，当空调负荷变化时，通过改变供、回水的温差来适应。 2）变流量系统：系统中供回水温差保持不变，当空调负荷变化时，通过改变供水量来适应。 所谓定流量和变流量均指负荷侧环路而言。 冷源侧应保持定流量，其理由是： （1）保证冷水机组蒸发器