东山宾馆3#楼海水源热泵空调系统的应用

东山宾馆3#楼海水源热泵空调系统的应用xx安装分公司xx项目部一、海水源热泵技术06年我国科技部把建筑节能作为十一五科技支撑计划项目，其中课题六为地（水）热源泵应用技术，07年“两会”已把全面推进节能环保技术的应用作为会议重要议题之一。（一）工作原理海水源热泵空调系统由海水循环管路系统、水—水热泵系统和室内空调管路系统三部分组成。其工作原理是在夏季将建筑物中的热量转移到海水中，由于海水温度相对空气温度要低，所以可以高效地带走热量，而冬季则从海水中提取低位热能，由热泵原理通过温度提升后的空气或水送到建筑物种，为室内供热。冬季供热时，从取水口来的海水通过板式换热器将热量传递给水—水热泵系统的循环工质（水或抗冻溶液），海水放出热量后，温度降低，由排水口排入大海中，这一过程为一次换热过程。水热泵系统的循环工质将热量传递给热泵工质，这一过程维二次换热过程。热泵机组再通过热泵原理来加热空调回水。因此海水热泵空调系统通过两次换热过程将从海水吸收来的热量传递给空调回水，达到室内供热的目的。夏季制冷时，从取水口来的海水通过板式换热器将冷量传递给水—水热泵系统的循环工质（水或抗冻水溶液），海水放出冷量后，温度升高，由排水口排入大海中，而水—水热泵系统的循环工质将吸收来的冷量在热泵机组的冷凝器中释放出来，通过热泵循环再将冷量输入给热泵记载蒸发器来冷却空调回水。（二）应用范围应用范围广可广泛的应用于宾馆、办公楼、学校、商尝别墅区、住宅小区的集中供热制冷，以及其它商业和工业建筑空调。（三）海水源热泵空调系统的主要特点环保效益显著水源热泵是利用了地表水作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统，没有燃烧过程，避免了排烟、排污等污染；供冷时省去了冷却水塔，避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗。所以说，水源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。

2）高效水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12~22℃，水体温度比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。而夏季水体为18~35℃，水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，机组效率提高。据美国环保署EPA估计，设计安装良好的水源热泵，平均来说可以节约用户30~40%的供热制冷空调的运行费用。

3）节能水源热泵使用的电能本身为一种清洁的能源，但在发电时，消耗一次能源并导致污染物和二氧化碳温室气体的排放。设计良好的水源热泵机组，与空气源热泵相比，相当于减少30%以上的电力消耗，与电供暖相比，相当于减少70%以上的电力消耗。所以，水源热泵在节能的同时还减少和降低了发电时一次能源消耗过程中产生的污染排放和温室效应。

4）一机多用海水源热泵冬季可以代替锅炉为建筑供热，夏季可以代替制冷机组和冷却塔为建筑供冷，同时该系统还可以提供卫生用热水，不需另外配置专用洗浴锅炉或热水器而能得到持续不断的热水供应。而经过利用后排出的海水可以用来冲厕，从而实现海水源热泵的一机多用。市政府领导已在多种场合提出要积极推广包括海水热源泵在内的环保新技术。二、工程应用东山宾馆3#楼工程地下一层地上七层，整个楼的空调系统采用海水源热泵技术。整个空调系统由海水循环管路系统、水—水热泵系统和室内空调管路系统三部分组成，整个空调系统的热源由海水提供，海水由海边打的15口深20米海水井抽取，由15台变频泵提供动力通过PE管道输送到换热机房，由机房内的两台专用海水换热器与冷却水换热，冷却水由4台冷却水泵送至空调机房内的7台海水源热泵机组，通过机组内的制冷剂循环将冷量交换至冷冻水，冷冻水由6台冷冻水泵通过三、施工工艺海水至海水分水缸管道采用PE管，海水分水缸至交换器的管道采用不锈钢管，其他采用无缝钢管，空调冷却水和冷冻水管径≤100采用热镀锌钢管丝接，管径＞100采用无缝钢管，连接方式为焊接。（一）PE管道安装工艺1．本工程海水循环部分采用的是PE管道，热熔连接。热熔对接的连接界面是平面，其方法是将两相同的连接界面用热板加热到粘流态后，移开热板，再给连接界面施加一定压力，并在此压力状态下冷却固化，形成牢固的连接其主要工艺过程为调整、加热、切换、合缝加压和冷却。在实际操作过程中，加热板温度、焊接压力、卷边高度、吸热压力是重要的工艺参数。2.材料准备：用于焊制管件的管材的圆度应高于标准值，下料时要留出10-20mm的切削余量。用于管道连接时应将两待焊管材置于平坦的地面夹紧管材根据所焊制的管件更换基本夹具，选择合适的卡瓦，切削前必须将所焊管段夹紧。3．切削：切削所焊管段端面的杂质和氧化层，保证两对接端面平整、光洁。对中两对焊管段的错边应越小越好，如果错边大，会导致应力集中，错边不应超过壁厚的10%。4．加热：保证有足够的熔融料，以备熔融对接时分子相互扩散。5．切换：从加热结束到熔融对接开始这段时间为切换周期，为保证熔融对接质量，切换周期越短越好。6．熔融对接：此步骤是焊接的关键，熔融对接过程应始终处于熔融压力之下进行。7．冷却：由于塑料材料导热性差，冷却速度相应缓慢。焊缝材料的收缩、结构的形成过程在长时间内以缓慢的速度进行。因此，焊缝的冷却必须在一定的压力下进行，要严格控制。（二）水源热泵机组安装工艺：1.基础放线利用制冷站房轴线划出冷水机组纵向中心线，在预理板位置划出机组底座纵、横中心线。放线之前，应在四个预埋垫板周边铲麻面。2.机组弹性减振支座安装将弹性减振支座置于预埋的垫铁之上，再调整穿过底板的螺栓，使底板与基础的高度为30mm。利用水准仪确定四个底板之间的高度，高度允许偏差不大于0.5mm，用水平尺检测底板水平度，水平度允许偏差不大于0.5/1000。3.机组运输就位将机组顺着铺好的线路到基础位置，摆放机组位置，使机架底座的一对平行工字钢中心与盖板的横向中心线重合。在机组工字钢靠近底座的地方放置四个10t液压千斤顶顶住机组，再统一号令，四人同步降低千斤顶，将机组整体平稳地落于盖板上。4.机组调整机组找平可在机体顶部法兰的平面上或压缩机增速箱上部的加工面上，用水平仪测量，拧住底板上的螺栓进行调整，机组纵向、横向的水平偏差均不应大于1/1000。应特别注意保证机组的纵向、(轴向)水平度，以免压缩机转子在机组内窜动使推力轴承额外承受一种附加轴向力，并防止擦伤叶轮和内部气封齿。5.基础二次灌浆机组找平后，应使螺栓均压紧在支板上。然后进行二次灌浆。将基础上的杂物、尘土及油垢冲洗干净，保持基础面湿润，但表面麻面凹坑内不应有积水。灌浆不能间断，须一次完成。灌浆时应随时捣实，特别是基础与底板之间不能有气孔等缺陷存在。灌浆敷设的模板与预埋垫板的距离为80~100mm。灌浆后注意养护，达到一定强度后可拆模，并把整个基础抹光压实，表面抹面。6.机组电控设备安装机组的起动柜、控制柜及机旁电气箱按施工图分别就位，电缆做槽板配管接引。7.机组调试要求(1)机组试运前状态及检查检查所有管道及附属设备是否安装完毕，检查机械转动部分是否轻松无摩擦声，同时校对检查各项安装记录。凡与机组安装有关土建、给排水、电气、仪表、暖通必须全部结束。检查基础的牢固性及是否抹面、完整，地沟盖板是否完整；检查水泵运转是否正常，循环水量是否符合要求；检查调试用的各项仪表是否正常、齐全，有无合格证及标定检测证明；检查电路系统是否进行过通电试验，各项动作是否正确无误。设备本身质量是否合格。电气布线及现场仪表状态，如：控制柜上各轴承温度显示及保护线路接通；进口导叶的电动执行机构处于手动状态；解除全部继电器的短路棒；调整好振动测量仪及触头线路。（2）空运转试验开动油泵，调节油压。点动主电动机，观察其转向。起动主电动机，使机组空负荷运转2min，检查各部位工作是否正常，有无异常音响；油泵压力应达到0.2MPa以上，油温不超过60℃（3）负荷试运机组负荷试运由建设单位组织进行，安装单位配合。应对安装方面出现的问题进行检修，对运转中的各项参数和情况进行记录。（三）钢管安装工艺1．供回水管径≤100采用热镀锌钢管，丝接连接；管径＞100采用无缝钢管，焊接连接；凝结水管采用PVC给水管，粘接连接；阀门：法兰阀采用法兰闸阀，丝接阀采用铜球阀。2．管道焊接:管径、壁厚相同的管子或管件对接口时，内壁应平齐；对口的平直度为1/100，全长不大于10mm。管道的固定焊口应远离设备，且不宜与设备接口中心线相重合。管道对接焊缝与支架、吊架的距离应大于50mm。3．支吊架：①供回水管支、吊架处必须付垫大于等于保温层厚度且浸过沥青的弧形木托；支架制作埋墙体部分必须打燕尾，安装时要用水泥砂浆灌实，水泥砂浆表面应凹入墙面面层10mm，以备土建面层抹灰；明装管道支架应将角钢沿45°割开然后进行斜焊接，接口处进行打磨平整。②支架的U型卡孔应采用台钻钻孔，不得用电、气焊开孔，支架的长度及吊环、U型卡子的规格应考虑木托的厚度，木托的厚度不应小于保温层的厚度。③对有坡度要求的管道，应根据两点间的距离和坡度的大小，算出两点间的高差，然后在两点间拉一直线，按照支架的间距，在墙上或柱子上画出每个支架的位置；4.按设计要求供回水、凝结水管干管坡度为0.003，支管坡度为0.001。总出口（或与排水管连接）处应设水封弯管。5．空调水管严禁管道向上安装成Ω型，与其它管路交叉时应保证供回水管不存气、易泄水。6．风机盘管及新风机组安装前应逐一进行通电试验检查及水压试验，试验压力为0.6mpa，定压后观察2min，无渗漏为合格。风机盘管采用φ10圆钢做吊架，吊架要平整牢固，吊杆与托盘采用双螺母紧固，吊杆与托盘之间加橡胶垫减震；新风机组采用槽钢做支架，支架与新风机组采用橡胶减震垫减震，找平找正后用螺栓固定。7．管道与风机盘管及新风机组连接前，管道立管、主干管及横支管应分层做水压试验和冲洗试验，试验合格后再与风机盘管及新风机组相连。8．风机盘管及新风机组与管道采用不锈钢软管连接，进水管设置自动排气阀、过滤器和铜球阀，回水管设置铜球阀。9．管道穿越沉降缝时，设置不锈钢波纹伸缩节，两侧加阀门便于检修。10．管道试压：①管道采取先分层后系统试压的方法，压力表安装试验管段的最低处。②管网注水点应设在管段的最低处，由低向高将各个用水的管末端封堵，关闭所有的泄水阀门及低处泄水阀门，打开各分路及主管阀门，水压试验时不连接风机盘管和新风机组，注水时，打开系统排气阀，排净空气后关闭。③将管道注满水后缓慢升压至1.2MPa，升压时间不应小于10min，亦不应大于15min，进行检查接口、阀门等如无渗漏，持续稳压10min，压力降小于0.02MPa，然后将压力降至工作压力0.8MPa检查，不渗不漏即为合格，如有渗漏则在该处应做好标记，进行修理，修理好后在冲满水重新进行试压。④水压试验合格后把水泄净，冬天必须把水吹扫干净。11．凝结水系统采用充水试验，以不渗漏、排水畅通无阻为合格。12．管道冲洗：水压试验合格后，进行冲洗，冲洗压力为0.4MPa，冲洗至进出口水颜色一致为合格。13．管道防腐①无缝钢管安装前、管道锌层破坏处及外露丝扣，刷防锈漆二遍做防腐处理。②入户埋地管缠玻璃丝布二层刷沥青漆二遍做防腐处理。14．管道保温：①管道试压、冲洗试验合格后，空调供回水、阀门采用难燃型柔性泡沫橡塑保温，保温厚度：冷冻水管道≤DN150厚