3.3  風機盤管形式

    本工程風機盤管空氣流程形式采用壓出式，即風機位于盤管的上風側，這種形式的優點是盤管送風均勻，冷、熱效率相對較高。安裝形式采用臥式暗裝，為側送風底回風，將它放置于吊頂內，對吊頂的裝修較為有利。

3.4  冷、熱媒參數

    本工程空調冷、熱媒自行制備，集中供給，供回水溫度分別為：夏季冷凍水溫度為7/12℃，冬季熱水溫度為60/50℃。

4  空調冷、熱源

4.1  冷、熱源型式

    由于高層民用建筑空調使用的一年四季中，冷、熱源是交替使用的。目前國內采用的制冷及供熱方案基本上有3個：方案1—水冷冷水機組+鍋爐供熱；方案2—吸收式制冷+鍋爐供熱（或直燃式吸收制冷機組制冷供熱一體化）；方案3—空氣源熱泵機組制冷供熱一體化。筆者認為把冷、熱源割裂開來分析是不完善的，不同的冷、熱源及設備的組合對于其整個建筑的綜合經濟性是完全不一樣的。充分提高設備運行效率和利用率需要統一考慮冷、熱源問題，因此筆者建議采用方案3，其實較理想的全年冬夏供熱制冷的冷熱源方案應該是：在夏季使用水冷方式制冷，而冬季使用熱泵方式供熱。

    目前使用的空氣源熱泵大致可分為兩大類：即空氣—空氣熱泵和水—空氣熱泵。前者通過對外界空氣的放熱進行制冷，通過吸收外界空氣的熱量來供熱。這種熱泵供熱量受到室外氣溫的影響較大，當室外氣溫較低時，其供熱的COP值大幅下降，甚至在某一低溫以下時無法正常工作�？紤]到濱州冬季氣象條件，筆者認為不宜采用這種形式。

    水—空氣熱泵的載熱介質為水（故簡稱水源熱泵），制冷時，向水放熱而把空氣冷卻；供熱時則從水中取得熱量。如果保證一定的水溫，這一裝置的制冷系統和供熱的COP值都始終能保持較好。因此筆者綜合考慮各方面因素后，建議使用水源熱泵系統做為空調系統的冷、熱源。

4.2  水源熱泵系統的發展現狀

    地下含水層儲能技術起源于二十世紀六十年代的上海，在世界上開創了“冬灌夏用”、“夏灌冬用”的地下含水層儲能技術的先河。而地下水源熱泵在國內的應用始于二十世紀九十年代中后期，被稱之為綠色能源技術。由于其制冷效果好，造價低，容量大，水的溫度穩定，所以市場占有率高。

4.3  水源熱泵系統的特點

4.3.1  節省能源

（一）熱量的轉移

    由于內部冷負荷所占的比例較大，因此進深較大的辦公室有必要劃分內、外區。外區常常是夏季供冷，冬季供熱的運行狀態；而內區全年要求供冷運行，因此如果能夠把建筑物內部的部分區域得熱移到需要供熱的外部區域，則可以最大限度的減少外界供給的冷、熱源，提高能源的利用率，這是最經濟的節能方式之一。從水源熱泵系統的形式來看，它具有這種熱量轉移的優勢。

（二）熱泵供熱能效比高

    與空氣源熱泵相比，水源熱泵由于采用水冷式熱交換器，且可以把水溫控制在較合適的范圍，因此它設計的供熱COP系數及全年運行的平均COP系數都遠高于空氣源熱泵。這就保證其運行工況的穩定，達到節能的目的。

（三）運行節能

    由于水源熱泵裝置分散布置，比較容易滿足系統同時使用系數上的要求，因此這一特點使其全年運行能耗較低。

4.3.2  滿足多工況要求

水源熱泵系統保證實現四管制系統精確滿足建筑內各區域的不同運行工況的要求。

4.3.3  施工方便、節省空間

（一）減少管道管理

    水源熱泵系統，只有循環水管。從循環水管的管徑來看，它與中央空調系統的冷卻水管相當；從管道的布置上看，它則與中央空調系統中的冷凍水管的布置相似，因此水源熱泵系統的管道大為減少，不但施工更快捷，而且占用空間減少。

（二）不用保溫

    循環水的溫度在15~33℃變化，屬于常溫水，與所服務的房間溫度（22~25℃左右）的溫差不大，因此循環水管不需要保溫，既節約了投資，又減少了施工的工作量。

（三）節省機房面積

    在水源熱泵系統中，需占用面積的中央設備只有循環水泵，而沒有諸如冷水機組，冷凍水泵等，因此占地面積小得多，可節省較多的機房面積，提高了建筑面積的利用率。

4.3.4  運行可靠，便于管理

（一）管理收費方便

    在水源熱泵系統中，主要的用電點是用戶安裝的水源熱泵裝置，因此只要記錄其用電量，就可以更準確的確定收費情況。因此，這有可能使整個建筑的運行能耗更得以節省，也避免了因平均收費所帶來的一系列問題。

（二）可靠性高

    分散裝置水源熱泵的這種系統，具有非常高的可靠性，當某臺裝置的故障需要檢修時，不會影響其它裝置的正常運行，這是其所具有的一個較大的優點。

（三）控制簡單

    每臺設備采用獨立的控制方式，互不影響，也不需要復雜的控制系統，使得控制更加簡單和可靠。

4.4  水源熱泵系統的對辦公樓的適用性

①由于這些建筑物具有較為穩定的內部熱源，因此其運行的能耗相當節省。

②系統投資可分步到位，有利于開發商的投資回收年限縮短。

③各用戶可根據需要就地進行獨立控制。

④便于對各出租用戶進行收費。

4.6  水源熱泵系統項目實施的條件

4.6.1  水文地質條件

    地下水回路技術的邊界條件是：水文地質條件，地質條件不同，整個系統的經濟性也不同，它是一種客觀條件，也是項目實施的先決條件�；�本的地質條件為：①含水層的深度在150米以內。②含水層的厚度不宜太小。③含水層的砂粒為礫石和中粗砂。④地下水埋深不宜太深。⑤地下水力坡度應適當。⑥水質情況應減少對管道的腐蝕。

    筆者仔細查閱了科技大廈的勘察設計資料，了解到：

（一）場地地下水情況

該場地地下水的類型為第四系孔隙潛水，補給來源以大氣降水及黃河水為主，排泄途徑以地面蒸發為主；水位埋深2.10~2.20米，水位埋深平均標高為6.59米，水位變化受季節影響明顯。場區地層均為弱透水層，環境類別屬Ⅲ類。地下水化學類型為HCO₃.CL—Ca.Na型。

（二）地下水環境檢測報告

（三）場地各層巖土的分布和性質

    詳見勘察設計資料

    通過認真對照上述的先決條件，分析研究后，筆者認為該地區的水文地質條件比較適合采用水源熱泵系統。

4.6.2  地下水回灌方式

    隨著地下水資源的日益減少，政府部門要求地下水實行全面回灌。而國內的地下水回灌基本上采用原先的人工回灌方式，主要分為壓力回灌和真空回灌兩種。壓力回灌適用于高水位和低滲透性的含水層；而真空回灌僅適用于低水位和滲透性好的含水層�，F在國內大多數系統都采用這種方式的地下水回灌。

    地下水回灌的堵塞問題成為制約此項技術推廣應用的關鍵因素。造成井堵的原因是多種多樣的，下表列出了各種堵塞機理和相應的物理和化學處理方法。

根據井的堵塞性質和原因，可采用連續回揚法，化學法和滅菌法等處理井堵塞問題。

    水源熱泵系統中地下水回路的應用技術，不僅可以達到建筑節能的目的，而且又實現了地下含水層可持續利用。只要我們堅持可持續發展戰略，用先進的技術作保障，就可以做到環境與發展的和諧。

4.7  水源熱泵系統的設計

4.7.1  循環水系統設計

（一）冷、熱量及水量的確定

    采用此系統時，夏季需要冷量的計算方法與其它系統都是相同的。冷量計算完成后，各臺水

    熱量的計算是重要的，計算中必須考慮到內部熱源的散熱。在冬季設計狀態時，如果建筑內部熱源散熱量能夠滿足整幢建筑的熱損失，則輔助熱源可不需要；反之，則應詳細計算輔助熱源的熱量需求。

（二）系統形式

水源熱泵水路系統通常采用一次泵系統，其運行簡單，管理也比較方便。為保證運行可靠，必須設置備用泵。無論是支路還是每個裝置，采用同程式水系統更能達到水力平衡的要求。

4.7.2  設備選擇

（一）冷卻塔

    在水路系統中，為保證水質不受影響，一般要求循環水做成密閉式系統，不直接與大氣接觸。采用封閉式蒸發冷卻塔是一種較好的選擇。

（二）熱交換器

    可采用板式熱交換器，把冷卻水與循環水分開的方式，為了保證換熱器能正�？煽抗ぷ�，一般來說應采用兩臺以上并聯運行。

（三）水源熱泵機組

    選擇機組時，應注意的事項有：

    ①要符合實際使用條件，對制冷量和供熱量應根據實際條件進行一定的修正。

    ②為了保證使用的可靠，所選擇機組的實際冷量應大于或接近計算要求的冷量。

    ③必須注意到其工作壓力。

4.7.3  控制系統

    水源熱泵機組本身自帶有比較完善的自控系統及相關設備，要進行監控的范圍主要是冷卻塔，水泵等設備的啟停及循環水溫控制。

（一）水源熱泵機組的控制

    一般小型機組的控制，即采用回風溫度直接控制壓縮機的啟停。

    大、中型機組采用多臺壓縮機分級控制的方式。

    最合理及最節能的方式是采用對壓縮機進行變頻調速控制。

（二）循環水溫控制

    水源熱泵系統的一個明顯優點是在季節轉換方面。由于其循環水量的適用范圍較大（15~33℃），因此夏季過渡季與冬季過渡季交叉的運行期間，系統不用進行工況的頻繁切換�？刂蒲�環水溫主要有兩種方法：

①利用循環水供水溫度直接控制閉式冷卻塔的運行臺數。

②利用循環水供水溫度直接控制冷卻塔風機的轉數。

5  結論

    水源熱泵系統是我國近年來迅速發展的新型空調系統，是一種環保、節能的能源利用方式。我們必須積極引進國外成熟的先進技術和經驗，并結合當地的水文，氣象，經濟等情況而逐步推廣應用。從本質上解決地下水的回灌問題，建立示范性項目，不斷提高技術水平。水源熱泵系統的設計理論還需要在實踐中不斷完善。相信隨著我國可持續發展戰略的實施和國家對環保、節能的高度重視，水源熱泵系統必將有著廣闊的發展前景。