已发在中央空调资讯-论PHNIX地下环路式三联供机组的特点与应用(熊杨)

论PHNIX地下环路式三联供机组的特点与应用PHNIX集团熊杨一、引言针对目前空调系统的流行趋势，结合地源热泵系统在实际中的应用，详细阐述了PHNIX地下环路式三联供系统的性能特点、工作原理及运用（以别墅的运用为例）。PHNIX地下环路式三联供机组是属于地源热泵机组系列，它包括了使用土壤、地下水和地表水作为热源和冷源的系统。PHNIX地下环路式三联供机组利用土壤温度相对稳定的特点，依靠少量的电力驱动压缩机，通过深埋土壤的闭环管道系统进行热交换，夏天向地下释放热量，冬天从地下吸收热量，从而实现制冷、供热和供热水的要求，具有传统空调和热水系统无法比拟的节能、高效、环保等优点。二、PHNIX地下环路式三联供机组的特点

1．节能、高效性

PHNIX地下环路式三联供机组在提供100个单位能量的时候，70%的能量来源于土壤，30%的能量来自电能，电能的消耗主要用于压缩机的做功和使空调系统运行，即将土壤中的热量＂搬运＂至室内。它冬季运行时，COP约为4.2，即投入1KW电能，可得到4KW的热能，能源利用效率为电采暖方式的3-4倍；夏季运行时，COP可达5.3，即投入1KW电能，可得到5KW的冷量；并且热交换器不需要除霜，减少了结霜和除霜的用电能耗。比常规空气源空调节能50%左右。

2．环保无污染

供热时没有燃烧过程，避免了排烟污染，供冷时省了冷却塔，避免了噪音及霉菌污染。

3．属可再生能源利用技术

PHNIX地下环路式三联供机组是利用了地球表面浅层地热资源（通常50--150米深）作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。

4．舒适性

因为PHNIX地下环路式三联供机组供冷暖时都是通过冷热水经风机盘管（或地埋管、墙埋管）交换完成的，所产生的冷气和暖气（或辐射热）比常规空调的要更柔和的多，不易感冒。

5．应用灵活、安全可靠、用途广泛

灵活性强，可用于新建工程或扩建、改建工程，可逐步分期施工，机组可灵活地安置在任何地方，节约空间。无储煤、储油罐等卫生及安全隐患。从严寒地区至热带地区均适用。该系统可供暖，供冷，供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。6、可分区控制具有中央空调享受的档次，又可达到单体空调局部控制的效果，不存在“大马拉小车”的情况，在管理上更加节能。三、PHNIX地下环路式三联供机组工作原理

1．制冷原理在制冷状态下，PHNIX地下环路式三联供机组内的压缩机对冷媒做功，使其进行汽－液转化的循环。通过冷媒／空气热交换器内冷媒的蒸发将室内空气循环所携带的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷媒／水热交换器内冷媒的冷凝，由水路循环将冷媒所携带的热量吸收，最终由水路循环转移至土壤里。在室内热量不断转移至地下的过程中，通过冷媒－空气热交换器，以13℃以下的冷风的形式向室内供冷。2．制热原理

在制热状态下，PHNIX地下环路式三联供机组内的压缩机对冷媒做功，并通过四通阀将冷媒流动方向换向。由地下的水路循环吸收地下水或土壤里的热量，通过冷媒／水热交换器内冷媒的蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过冷媒／空气热交换器内冷媒的冷凝，由空气循环将冷媒所携带的热量吸收。在地下的热量不断转移至室内的过程中，以35℃以上热风的形式向室内供暖。四、PHNIX地下环路式三联供系统的选择

１．建筑物周围有充足的可以利用的场地时，可以考虑用水平环路。把管线布置在沟中，可根据场地长度在30到120米之间。２．建筑物周围场地面积受限制时，垂直的回路是理想的选择。可利用钻井设备钻成深度为50到150米的深孔，然后将管线垂直布置。（一般的钻井深度为100米）

３．建筑物附近有一定深度的池塘、湖泊或海洋时，施工费用和运行费用会十分经济。管线简单地布置在池塘或者湖的底部。４．敞开的回路系统是用地下水作为一种直接能源。在理想状况下，应用敞开的回路是最经济的地热系统。五、PHNIX地下环路式三联供系统的应用（以杭州碧水豪园别墅为例）

（一）工程概述：本工程位于浙江省杭州市，是一座豪华别墅，地下一层，地上三层。建筑面积340㎡，实际空调以下。2.4.4地下热交换器长度的确定除了已确定的系统布置和管材外，还需要有当地的土壤技术资料，如地下温度、传热系数等。这些因素的计算很繁琐，并且部分数据不易获得。在实际工程中，可以利用管材“换热能力”来计算管长。换热能力即单位垂直埋管深度或单位管长的换热量，一般垂直埋管为70～110W/m(井深)，或30～55W/m(管长)，水平埋管为20～40W/m（管长）。设计时可取换热能力的下限值，即30W/m（管长），具体计算公式如下：L=Q1＇÷30×1000（3）其中L——竖井埋管总长，mQ1＇——夏季向土壤排放的热量，kW分母“30”是夏季每m管长散热量，W/m计算得知：L=44*1000/30=1467米2.4.5可根据以下公式计算：（4）其中N——竖井总数，个L——竖井埋管总长，mH——竖井深度，m分母“2”是考虑到竖井内埋管管长约等于竖井深度的2倍。计算得知：N=1467/2*100=7.33然后对计算结果进行圆整，圆整后取8个竖井。竖井间距取4.5米。若计算结果偏大，可以增加竖井深度，但不能太深，否则钻孔和安装成本大大增加。关于竖井间距有资料指出：U型管竖井的水平间距一般为4.5m，也有实例中提到DN25的U型管，其竖井水平间距为6m，而DN20的U型管，其竖井水平间距为3m。2.5室内冷气、暖气系统的设计与一般中央空调系统和地板取暖系统没有什么差别，在此不再赘述。2.6系统图的绘制（见图）六、总结PHNIX地下环路式三联供机组是一种高档次的新新的耐用商品，其系统具有经济、节能、环保等多方面的优势，也不