水源热泵系统介绍 R48

江森自控水源热泵系统JohnsonControls2内容

水源热泵系统的基本概念常用水源热泵系统及机房自控典型水源热泵系统经济性分析水源热泵市场情况约克水源热泵机组特殊水源热泵系统应用JohnsonControls3基本概念JohnsonControls4热泵的概念热泵是一种利用高位能使热量从低位热源流向高位热源的节能装置，可以把不能直接利用的低位热能（如空气、土壤、水中所含的热能、太阳能、生活和生产费热等）转换为可以利用的高位热能，从而节省部分高位能（如煤、燃气、油、电能等）水源热泵是指以水为热源的可进行制冷/制热的一种整体式热泵机组，它在制热时以水为热源，而在制冷时以水为热汇。JohnsonControls5夏天供水系统热泵机组水源送水系统综合控制末端装置冷风夏天制冷水源热泵系统基本原理JohnsonControls6冬天供水系统热泵机组送水系统综合控制末端装置暖风水源冬天制热水源热泵系统基本原理JohnsonControls7制冷模式制热模式水源热泵系统基本原理水系统切换，热泵机组冷媒流向不变JohnsonControls8常见水源热泵系统土壤耦合热泵系统（地埋管系统）地下水热泵系统（地下水打井系统）地表水热泵系统城市污水（中水）源热泵系统JohnsonControls9土壤耦合热泵系统1、基本概念及原理土壤耦合热泵即以土壤为热源和热汇的热泵系统，也称为地下埋管换热器地源热泵系统，就是在地下埋设管道作为换热器，管道与热泵机组连接形成闭式环路，管道中有液体流动通过循环将热泵机组的凝结热通过管道散入地下（供冷工况），或从大地吸取热量供给热泵机组向建筑物供热（供热工况）。其工作原理可详见下图。JohnsonControls10温暖冷温暖温暖冷寒冷温暖温暖温暖JohnsonControls11热热冷冷热热热冷JohnsonControls12土壤耦合热泵的系统详解JohnsonControls13土壤温度全年波动较小且数值相对稳定土壤具有良好的蓄热性能由于土壤温度相对地面空气温度的延迟和衰减效应，因此可以提供较低的冷凝温度和较高的蒸发温度，从而比较好的节能以土壤作为冷热源的优点JohnsonControls14水平埋管垂直埋管地下埋管换热器地下埋管换热器是地源热泵系统的关键组成部分，其选择的形式是否合理，设计的是否正确，关系到整个地源热泵系统能否满足要求和正常使用JohnsonControls15水平埋管土壤源热泵在浅层土地水平埋管，适用于面积充裕场所，提取1KW能量所需的管沟长度约20米。JohnsonControls16垂直埋管土壤源热泵在地层中竖直埋管，适用于土地面积受限制场所。有两种系统类型：并联式系统和串联式系统。JohnsonControls17当可利用地表面积较大，浅层岩土体的温度及热物性受气候、雨水、埋设深度影响较小时，无坚硬岩石，宜采用水平埋管。否则，宜采用竖直埋管。对于以供热负荷为主的应用场合，可考虑采用防冻剂作为循环溶液。尽量用于非连续工作的建筑，连续工作的建筑需要有倒换的地埋系统。地下埋管系统选择在中国采用竖直埋管更显示出其优越性：节约用地面积，换热性能好，可安装在建筑物基础、道路、绿地、广场、操场等下面而不影响上部的使用功能，甚至可在建筑物桩基中设置埋管，见缝插针充分利用可利用的土地面积。JohnsonControls18a单U形管b双U形管c小直径螺旋盘管d大直径螺旋盘管常见的几种垂直式地埋管工程中常用的是单U形管和双U形管，有较成熟的设计经验可参考。

JohnsonControls19联管方式串联并联全并联同程式异程并联全并联同程并联异程并联JohnsonControls20联管方式选择串联优点：一个回路具有单一流通通路，管内积存的空气容易排出缺点：管路系统不能太长，否则，系统阻力损失太大

并联优点：某个孔出现意外，不会影响其他孔的使用缺点：设计安装中必须特别注意确保管内流体流速较高，以充分排除空气；或采取可靠的排气措施；地下的埋管量很大

JohnsonControls21选择管材换热器埋入地下后，基本不可能进行维修或更换，这就要求保证埋入地下管材的化学性质稳定并且耐腐蚀较多选用的是高密度聚乙烯（HDPE）一般常用HDPE管根据耐压能力分为PE80和PE100（PE80的MRS达到8MPa；PE100的MRS达到10MPa，MRS是指管受环向张应力强度）。

JohnsonControls22常见水源热泵系统土壤耦合热泵系统（地埋管系统）地下水热泵系统（地下水打井系统）地表水热泵系统城市污水（中水）源热泵系统JohnsonControls23地下水热泵系统形式温暖寒冷温暖取水井回灌井JohnsonControls24水量充足水温适度一般制冷水源温度18—30℃一般制热水源温度9—22℃水质适宜地质条件适宜打井供水稳定水源系统供水保证率要高，供水功能具有长期可靠性，能保证水源热泵中央空调系统长期和稳定运行地下水热泵系统的水源JohnsonControls25地下水源水质问题及处理水源水质问题一般性对策含沙洗井,回扬,沉淀池,螺旋除沙器,其他硬度软化水装置设中间换热器隔离(闭式)腐蚀水处理设备设中间换热器隔离(闭式)浑浊沉淀池,过滤器,净水器,其他地下水处理JohnsonControls26地下水源热泵分类地下水源热泵单井回灌系统双井回灌系统1）根据生产井和回灌井的位置不同分类JohnsonControls27单井式回灌的缺点单井式回灌水到抽水口路程太短，回灌水与浅表土壤没有充分进行能量交换，温度不能复原，冬天井水出水温度会越来越低，夏天井水温度会越来越高JohnsonControls28单井式与双井式水源热泵的比较JohnsonControls29单井式与双井式水源热泵的比较双井系统抽水温度恒定，在北京一般15～17℃，不受回灌影响；单井因存在短路问题，降低了能效比甚至会导致热泵机组保护停机；单井系统受原理限制每口井所取热量较少；结论：对同一工程双井系统所打井数不一定多于单井JohnsonControls30开式环路与闭式环路系统开式环路:如果是水质良好的地下水，可以直接进入热泵进行换热，这样的系统我们称为开式环路。闭式环路:采用板式换热器把地下水和通过热泵的循环水分隔开，以防止地下水中的泥沙和腐蚀性杂质对热泵机组的影响.

实际工程中更多采用闭式环路形式的热泵循环水系统，JohnsonControls31地下水回灌技术1）真空回灌：又称负压回灌，是利用埋藏较深的地下水（低于地面10m）一次启泵形成的真空，依靠虹吸作用进行回灌。适用于渗透性良好的含水层。由于回灌时，对井的滤水层冲击力不强，所以很适用于老井。采用真空回灌，对于细颗粒含水层，回灌量一般为取水量的1/3-1/2；对于粗颗粒含水层，回灌量可达取水量的1/2-2/3。2）重力回灌：依靠自然重力进行回灌也适用于低水位和渗透性良好的含水层，此法的优点是系统简单。对于砂卵石含水层，其回灌量一般为取水量的50％；对于渗透性好的砾卵石层来说，回灌量可达取水量的75-90%。JohnsonControls323）压力回灌：通过提高回灌压力的方法将热泵系统用后的地下水罐回含水层内，适用于高水位和低渗透性的含水层和承压含水层。它的优点是有利于避免回灌的堵塞，也能维持稳定的回灌速率，维持系统一定压力可以避免外界空气侵入而引起地下水氧化。目前工程中最常用的形式为重力回灌JohnsonControls33地下水取水示意图回填粘土含水层滤水层回填粘土沉砂层回扬送至机房回灌用JohnsonControls34常见水源热泵系统土壤耦合热泵系统（地埋管系统）地下水热泵系统（地下水打井系统）地表水热泵系统城市污水（中水）源热泵系统JohnsonControls35地表水热泵系统形式闭式回路开式回路过滤器泵JohnsonControls36水量充足水温受气候影响，波动范围大，对系统的影响较大水质适宜地表水水质一般较差，建议采用增加中间换热器，形成闭式环路；或热泵机组采用特殊防腐蚀材质的换热管，如铜镍管，钛管等供水稳定水源系统供水保证率要高，供水功能具有长期可靠性，能保证水源热泵中央空调系统长期和稳定运行地表水热泵系统的水源JohnsonControls37制冷季，冷却水温变化范围大，１５－３２℃冷却水温较低，制冷效率高，但可能影响机组正常运行

约克水源热泵机组能在低达12.8℃的冷却水温下高效安全的运行制热季，蒸发器进水温度较低，３－１０℃冷冻水温较低，制热效率较低某些区域需要采取防冻保护措施增加辅助热源使用盐水载冷液地表水水源温度影响水源温度随区域变化而不同，具体区域项目，具体设计JohnsonControls38地表水水源温度示例深水湖深水湖温度剖面图河水温度剖面图JohnsonControls39地表水取／排水方式取水点的选择离水体底部的距离－保证水质离水体表面的距离－保证水温的稳定排水点的选择保持与取水点的距离－防止水循环短路与取水点的相对位置－一般在取水点的下游JohnsonControls40地表水水源热泵系统特点超大系统，集中供冷供热项目热水温度较高，最好为50℃以上冷水温度较低，5-6℃比较适合系统复杂，初投资大，维护费用高取水难度较大水质差，水处理过程较复杂冬季水温过低水源侧需要增加防冻保护，准备充足的辅助热源热泵机组需要采用盐水作载冷剂，换季清洗工作量较大冬季制热效率较低一般采用闭式系统，中间增加换热器JohnsonControls41常见水源热泵系统土壤耦合热泵系统（地埋管系统）地下水热泵系统（地下水打井系统）地表水热泵系统城市污水（中水）源热泵系统JohnsonControls42各种污水资源

污水种类固态污杂物含量（平均，近似）腐蚀性可否直接进机组的蒸发器与冷凝器1污水处理厂中的二级出水不稳定弱不可？2中水很小弱可3城市污水渠中的原生污水0.3%弱不可？污水水量一般比较充足，且供水量相对稳定污水水温比较适合，夏季在25℃左右，冬季在10℃左右JohnsonControls43污水源热泵的工作流程JohnsonControls44典型中水源热泵系统图例JohnsonControls45中水源热泵系统典型设备水力连续自清装置小球清洗装置JohnsonControls46常见水源热泵系统及控制JohnsonControls47T2用户回水用户供水水源供水冷/热负荷DPFM旁通调节阀(NC)旁通调节阀

(NC)常用水源热泵系统及控制－标准V1T1T3T4V2水源控制

控制水源供水温度机组顺序控制

顺序控制来维持T1TCP/IPEthernetWebBrowserIntegrationWithBAS制冷模式夏季热交换器制热模式冬季关开JohnsonControls48T2冷冻水回水冷冻水供水冷凝器供水冷负荷DPFM旁通调节阀(NC)旁通调节阀

(NC)V1T1T3T4V2Ver2.1TCP/IPEthernetWebBrowserIntegrationWithBAS制冷模式夏季热交换器关开制热模式冬季水源控制

控制水源供水温度机组顺序控制

顺序控制来维持T1常用水源热泵系统及控制－标准JohnsonControls49T2热水回水热水供水热负荷DPFM旁通调节阀(NC)V1T1Ver2.1TCP/IPEthernetWebBrowserIntegrationWithBAS制冷模式夏季开关制热模式冬季水源控制

控制水源供水温度T3机组顺序控制

顺序控制来维持T1常用水源热泵系统及控制－标准旁通调节阀

(NC)T3T4V2热交换器冷凝器供水JohnsonControls50T2冷冻水回水冷冻水供水冷凝器供水冷负荷DPFM旁通调节阀(NC)旁通调节阀

(NC)V1T1T3T4V2Ver2.1TCP/IPEthernetWebBrowserIntegrationWithBAS制冷模式夏季热交换器关开水源控制

控制水源供水温度机组顺序控制

顺序控制来维持T1常用水源热泵系统及控制－带热回收热水回水热水供水T6T5生活热水箱生活热水控制

控制热水供水温度Ｔ5,T6控制热回收开启开关JohnsonControls51T2冷冻水回水冷冻水供水冷凝器供水冷负荷DPFM旁通调节阀(NC)旁通调节阀

(NC)V1T1T3T4V2Ver2.1TCP/IPEthernetWebBrowserIntegrationWithBAS制冷模式＋生活热水夏季热交换器关开水源控制

控制水源供水温度机组顺序控制

顺序控制来维持T1常用水源热泵系统及控制－带热回收热水回水热水供水T6T5生活热水箱生活热水控制

控制热水供水温度Ｔ5,T6控制热回收开启关开JohnsonControls52T2热水回水热水供水蒸发器供水热负荷DPFM旁通调节阀(NC)旁通调节阀

(NC)V1T1T3T4V2Ver2.1TCP/IPEthernetWebBrowserIntegrationWithBAS热交换器开关制热模式＋生活热水冬季水源控制

控制水源供水温度机组顺序控制

顺序控制来维持T1常用水源热泵系统及控制－带热回收热水回水热水供水T6T5生活热水箱生活热水控制T6控制热泵开启关开JohnsonControls53T2冷冻水回水冷冻水供水冷凝器供水冷负荷DPFM旁通调节阀(NC)旁通调节阀

(NC)V1T1T3T4V2Ver2.1TCP/IPEthernetWebBrowserIntegrationWithBAS夜间蓄冰模式夏季热交换器关开水源控制

控制水源供水温度蓄冰控制维持T7常用水源热泵系统及控制－可蓄冰T5T6T7JohnsonControls54T2冷冻水回水冷冻水供水冷凝器供水冷负荷DPFM旁通调节阀(NC)旁通调节阀

(NC)V1T1T3T4V2Ver2.1TCP/IPEthernetWebBrowserIntegrationWithBAS制冷＋融冰模式夏季热交换器关开水源控制

控制水源供水温度制冷＋融冰控制

顺序控制来维持T1常用水源热泵系统及控制－可蓄冰T7T5T6JohnsonControls55T2热水回水热水供水冷凝器供水热负荷DPFM旁通调节阀(NC)旁通调节阀

(NC)V1T1T3T4V2Ver2.1TCP/IPEthernetWebBrowserIntegrationWithBAS制热模式冬季热交换器关开水源控制

控制水源供水温度机组顺序控制

顺序控制来维持T1常用水源热泵系统及控制－可蓄冰T7T5T6JohnsonControls56经济性分析JohnsonControls57典型水源热泵系统经济性分析-标准河南省某艺术中心,项目基本情况如下表冷热负荷KW地下井水源温度℃供水温度℃运行时间夏季360018.375-10月冬季2500164511-3月建筑物的热负荷一般比冷负荷低，比率约为６０－７０％，视地区不同而不同JohnsonControls58典型水源热泵系统经济性分析-标准方案配置１：采用３台螺杆式水源热泵机组，设计情况如下设计考虑：1.水源侧采用11℃大温差，节约地下水

2.冬夏两季定流量运行

3.冬季只用两台机组运行即可满足热负荷冷热负荷KW设计工况运行时间夏季3X120012/7℃;18.3/29℃5-10月冬季3X125016℃/同夏季流量；夏季流量／45℃11-3月JohnsonControls59典型水源热泵系统经济性分析-标准方案配置２：采用螺杆式冷水机组供冷，燃气锅炉供暖为节省设备初投资，选配２台较大的螺杆机组冷热负荷KW设计工况运行时间夏季2X180012/7℃;32/37℃5-10月冬季2500KW11-3月JohnsonControls60典型水源热泵系统经济性分析-标准机组运行费用比较水源热泵万RMB螺杆机+燃气锅炉万RMB节省％夏季12715015%冬季10718543%年度22733533%机组运行费用节约３３％JohnsonControls61水源热泵系统优点高效节能环保运行可靠一机多用水源热泵系统JohnsonControls62水源热泵市场竞争情况JohnsonControls63水源热泵市场竞争情况设备供应商数目急锯增加，代表性供应商有：欧美品牌：麦克维尔，特灵和开利其他代表品牌：克莱门特、美意、清华同方等设备供应商特点：基本都以销售水源热泵机组为主，本身不做工程安装欧美品牌：整体系统设计能力较差，也缺乏相对稳定的合作工程商其他代表品牌：一般都有较强的整体设计能力，有相对稳定的合作工程商水源热泵产品系列也逐渐增加，以螺杆机组为主，也有离心式产品，产品特点有：欧美品牌：以原有的空调产品系列为基础进行改造，产品系列特点与标准空调产品基本接近其他代表品牌：声称是专为水源热泵开发，但是产品性能一般，概念化功能较齐全成熟的系统安装工程公司也逐渐增加目前水源热泵市场对冷媒尚无特殊限制，R22为主JohnsonControls64主推供应商–

克莱门特主打产品：PSRHH0401~7204冷量范围：150-3000kw功能：一机多用，可制冷，供热，制冰及提供热回收热水温度：60℃（R134a），50℃（R22）螺杆机头：半封闭螺杆，10-100%无极调节，汉中制造，克莱门特贴牌,单台最多4机头换热器：干式为主，满液不详，源水侧最大可作15℃温差，可采用4/2管程冷凝器制冷剂：主打R22，可选用R407c，R134a，R404a产品价格：0.55元/大卡（R22），如134a成本增加约20%销售方式：直销机组，自己不做系统&工程，跟工程商密切合作主要合作工程商：湖北风神、昊能、丰盛主要项目所在地：湖北武汉、上海、江苏、郑州年销售额：１．５亿左右JohnsonControls65主推供应商–

麦克维尔主打产品：ＷＰＳ，ＷＰＳ－Ａ，ＷＰＳ－Ｂ冷量范围：WPS/WPS-B186–1567KW;WPS-A

603-1725KW热水温度：55℃（R22）螺杆机头：半封闭单螺杆，12.5-100%无极调节，单台最多２机头换热器：WPS/WPS-B干式，WPS-A满液式，标准机组源水侧最大可作１０℃温差，非标机组可做到15℃效率：WPS/WPS-B效率较低，WPS-B是新款的干式机组；WPS-B是原来WMD更改的,COP较高制冷剂：主打R22，R134a的热泵机组也将推出产品价格：较低，比其对应的空调机组价格高３％，高温出水机组价格会更高销售方式：直销机组，自己不做系统&工程，跟工程商合作主要项目所在地：北京、沈阳、石家庄、武汉、成都等弱点：对水源热泵工程方面了解不够,专业性不强JohnsonControls66主推供应商–

美意主打产品：MWH水水式机组020-840制冷剂：R22，R134a可选功能：一机多用，可制冷，供热，制冰及提供热回收热水温度：60℃（R134a），50℃（R22）冷量范围：20-840TR压缩机：090以下采用蜗旋式压缩机，090以上采用半封闭螺杆，采用比泽尔或汉中压缩机，四级调节（如有必要也可提供无极调节），最多4机头换热器：干式为主，满液可提供（成本高，性能不稳定，或采用OEM），源水侧最大可作11℃温差产品价格：0.55元/大卡（R22），如134a成本增加约20%销售模式：直销机组，自己有工程公司可承接工程，有较强的系统设计能力合作商：各地比较分散，没有特别强的合作单位，在天津有个总代年销售额：１．５亿左右JohnsonControls67主推供应商–

特灵主打产品：ＲＴＨＤ，ＣＶＨＥ／Ｇ（３级离心机组）冷量范围：不祥，理论上的范围同标准空调机组热水温度：４5℃，所有机组最高出水温度都为４5℃基本情况：项目实例较少无专门的热泵产品系列，全部是标准空调机组改造而成公司策略方面很重视，全面推广中JohnsonControls68供应商–

开利主打产品：30HXC-HP,普通型和高效型（新）冷量范围：普通型448–1290KW,高效型447–2562KW热水温度：标准４７℃，高温机组６０℃基本情况：项目实例较少热泵产品系列比较单一,高效型机组为新开发机组，30HXC400AH-HP以上型号为双拼机组普通型机组性能较差，高效型机组性能一般，但价格较普通机组高出很多竞争力一般JohnsonControls69江森自控水／地源热泵设备JohnsonControls70约克牌螺杆式水源热泵系列冷媒：R22&R134a制冷范围:150TR-1100TR(R22)；100TR-700TR(R134a)标准热水出水温度：45℃（R22)；55℃(R134a)制冷/制热两个模式制冷控制冷冻水（冷水）出水温度制热控制冷却水（热水）出水温度不能制冷制热同时间运行（热回收模式除外）系统冷媒流向不作变化，通过外围水系统切换实现双工况转换３个产品系列：YEWS-D-HP,

YS-HP,YSD-HPJohnsonControls71螺杆式水源热泵–设计特点高效节能，COP居市场同类产品前列工业用双螺杆压缩机，高效可靠，特别适合于水地源热泵系统的工况特征高效满液式换热器设计，保证机组的高能效无级能量调节，降低能耗性能超群，可广泛应用于各种水源热泵系统：地下水系统，地表水系统，土壤埋管系统，污水源系统等控制中心先进，运行安全稳定配合热泵系统冬季制热应用的特点，冷凝器保温做为标准配置，保证机组全年高效运行机组紧凑，占地面积小；一机多用，冰蓄冷功能作为选项，一台机组可实现制冷/蓄冰/制热3种功能（仅适用于YS-HP)JohnsonControls72YEWS-HP水源热泵机组冷媒：R134a制冷范围:100TR-210TR标准热水出水温度：55℃ＣＯＰ：制冷:5.8–6.1制热:3.3–3.6JohnsonControls73YS-HP水源热泵机组冷媒：R22&R134a制冷范围:150TR-600TR(R22),100TR-400TR(R134a)标准热水出水温度：45℃(R22),55℃(R134a)ＣＯＰ：制冷:6.5–7.8制热:5.0–5.5JohnsonControls74YSD-HP水源热泵机组冷媒：R22&R134a制冷范围:600TR-1179TR(R22),400TR-780TR(R134a)标准热水出水温度：45℃(R22),55℃(R134a)R22机组ＣＯＰ：制冷:7.1–7.6制热:5.0–5.2JohnsonControls75约克牌大型离心式水源热泵CYK系列冷媒：R134a制冷范围:700TR-2900TR独特设计：两台离心式压缩机串连，专门为高压头工况设计制造采用标准离心机组容器整体机组，结构紧凑，现场安装方便两台压缩机顺序启动，更小的启动电流可适应变化冷凝工况，最大限度的节能最高热水出水温度：77℃系统冷媒流向不作变化，通过外围水系统切换实现双工况转换大冷量高压头应用的最佳选择！！JohnsonControls76水源热泵部分应用实例南京工业大学开封东京艺术中心中国棉花研究所乐山得胜集团办公楼大浪淘沙洗浴中心上海世博能源中心连云港技术学院MacauVenetianResortHongKongSciencePh2KowloonShangri-laHotelJohnsonControls77约克推荐之特殊热泵系统JohnsonControls78为什么采用特殊热泵系统？JCIControlSystem离心机组\螺杆机组\VSD\R134aYORK热泵系统应用高效节能环保综合控制同时制冷制热供水温度稳定生活用水工艺负荷饮用水(预热)送风(加热)新风预热）低冷却水温高温热水节约能源服务客户VSD推广市场领导宾馆医院工厂JohnsonControls79特殊热泵系统冷水机组配热泵机组–热泵机组在冷却塔下游冷水机组的冷却水作为热泵机组的冷源（一台冷水机组配一台热水机组）适用于冷热负荷同时存在CoolingLoad冷水机组冷凝器蒸发器

HeatingLoad热泵机组蒸发器

冷凝器冷却水冷冻水热水V1三通阀JohnsonControls80无热负荷CoolingLoad冷水机组冷凝器蒸发器

热泵机组蒸发器

冷凝器冷却水冷冻水热水V1三通阀热负荷JohnsonControls81有热负荷冷却水进水温度降低冷水机组效率提高CoolingLoad冷水机组冷凝器蒸发器

HeatingLoad热泵机组蒸发器

冷凝器冷却水冷冻水热水V1三通阀JohnsonControls82案例分析项目举例1–广州某宾馆项目

冷负荷热负荷冷（热）量1600TR900KW应用大楼冷负荷生活热水设计工况冷冻水进出水温°F53.6/44.6(12/7℃)/冷却水进出水温°F89.6/98.6(32/37℃)122/131(50/55℃)运行时间4-11月全天全年全天项目要求：JohnsonControls83方案1冷水机组运行期间，采用热泵机组提供生活热水。冷水机组停机期间，采用锅炉供热。方案2全年采用锅炉提供热水案例分析JohnsonControls84案例分析–方案一冷水机组与热泵机组配置：冷水机组热泵机组机型800TR离心900KW螺杆数量21设计工况冷冻水进出水温°F53.6/44.6(12/7℃)65/56(18.3/13.3℃)冷却水进出水温°F89.6/98.6(32/37℃)122/131(50/55℃)冷媒R134aR134a冷却塔水温决定JohnsonControls85热泵系统图冷水机组热泵机组蒸发器

冷凝器冷却水热水蒸发器

冷凝器冷凝器蒸发器

冷负荷冷冻水板换55℃50℃客户用水7℃12℃37℃V1三通阀案例分析–方案一JohnsonControls86不带热泵机组时系统的冷却塔进出水温度：冷水最低温度高于热泵设计温度（65/56F）热泵可全时段满足设计热量需求案例分析–方案一JohnsonControls87热泵机组在不同蒸发器进水温度满足900KW热量的性能如下：案例分析–方案一JohnsonControls88热负荷在100%负荷的运行费用计算采用热泵机组,4-11月份的费用可简单计算如下:广州的电价：1.00RMB/KWH4-11月全天全满载运行费用：

1，004，203RMB案例分析–方案一JohnsonControls89采用燃油锅炉加热，则其4–11月全天全满载的运行费用为：柴油锅炉:用油量M油=热负荷Q/(燃油比热X加热系统的效率) =900*3600*24*2.388/((10.2X0.85)*10000) =2141Kg柴油比热为10.2Mkal/Kg,单价:3.5RMB/Kg，加热效率为0.85：则:每天柴油锅炉的运行费用=2141*3.5=7493RMB/天4–11月间的运行费用=7493*244=1，829，065RMB案例分析–方案二JohnsonControls90采用天然气锅炉加热，则其4–11月全天全满载的运行费用为：天然气用量:=热负荷Q/(天然气热值X加热系统的效率) =900*3600*24/(8700X4.18X0.85) =2526立方米天然气热值为8700Kcal/立方米,如果单价为:2.5RMB/立方米，加热效率为0.85：则:每天天然气锅炉的运行费用=2526*2.5=6315RMB/天4–11月间的运行费用=6315*244=1,540,860RMB案例分析–方案三JohnsonControls91案例分析–方案比较费用节省与投资回报：JohnsonControls92案例分析–方案比较由于热泵机组带走了冷水机组系统的一部分热量，降低了冷水机组的进水温度，冷水机组的效率也有提高：广州的电价：1.00RMB/KWH，4-11月冷水机组节省的运行费用：

61，665RMB冷却水进水温度降低冷水机组效率提高JohnsonControls93案例分析–冷水机组带VSDVSD机组可以更好的利用低温冷却水节能，将冷水机组配VSD，则其节能效果更加显著：广州的电价：1.00RMB/KWH，4-11月冷水机组节省的运行费用：

374,703RMB冷却水进水温度降低VSD机组效率更高JohnsonControls94特殊热泵系统应用总结热水出水温度高热水温度稳定控制简单环保降低冷水机组进水温度,冷水机组效率高供热量稳定制热效率高特殊热泵系统标准机组，冷却水温每降低1°F，节能1-1.5%VSD机组，冷却水温每降低1°F，节能2-3%JohnsonControls95约克特殊热泵系统Vs全热回收系统JohnsonControls96案例分析项目举例1–广州某宾馆项目

冷负荷热负荷冷（热）量1600TR900KW应用大楼冷负荷生活热水设计工况冷冻水进出水温°F53.6/44.6(12/7℃)/冷却水进出水温°F89.6/98.6(32/37℃)122/131(50/55℃)运行时间4-11月全天全年全天项目要求：JohnsonControls97方案1冷水机组运行期间，采用热泵机组提供热负荷。冷水机组停机期间，采用锅炉供热。方案2冷水机组运行期间，采用全热回收机组提供负荷。冷水机组停机期间，采用锅炉供热。案例分析-方案比较JohnsonControls98建筑物的冷负荷曲线:最低负荷>200TR热泵机组可运行热回收机组可始终保持100%冷负荷运行状态案例分析-方案比较JohnsonControls99案例分析–方案一冷水机组与热泵机组配置：冷水机组热泵机组机型800TR离心900KW螺杆数量21设计工况冷冻水进出水温°F53.6/44.6(12/7℃)65/56(18.3/13.3℃)冷却水进出水温°F89.6/98.6(32/37℃)122/131(50/55℃)冷媒R134aR134a冷却塔水温决定JohnsonControls100热泵系统图冷水机组热泵机组蒸发器

冷凝器冷却水热水蒸发器

冷凝器冷凝器蒸发器

冷负荷冷冻水板换55℃50℃客户用水7℃12℃37℃V1三通阀案例分析–方案一JohnsonControls101采用全热回收系统，则机组配置如下：案例分析–方案二冷水机组热回收机组机型700TR离心200TR螺杆(全热回收量900KW)数量21设计工况冷冻水进出水温°F53.6/44.6(12/7℃)53.6/44.6(12/7℃)冷却水进出水温°F89.6/98.6(32/37℃)122/131(50/55℃)冷媒R134aR134a热回收机优先运行JohnsonControls102热回收系统控制图控制基于热水出水温度T1不变,案例分析–方案二JohnsonControls103热泵机组的能耗VS热回收机组的能耗方案比较热泵机组年节能60%JohnsonControls104方案比较热泵系统的能耗VS热回收系统的能耗