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8.3 热 !。 泵
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8】.3:.1: 空气源热泵机】组,选,择原则?
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》 , 》 公共建筑》节能设计标准GB】 50189-2】005第5.—4.:。5条对风冷热泵【COP限《值进行了规》定本规范《应符合?其规定
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》 本条提!。出选用空气》。源热泵冷《(热)水机组时应】注意的问题
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》 1 !。空气:源热泵的单》位制冷量的耗电量较!水冷:冷水机组大价格也】高,为降低投资成本和】运行费用应选用机组!性,能系数较高的产【品并应满足国家现行!。公共建筑节能设计标!准GB 5018】9,的规定?此外先进科》学的融霜技》术是机组冬》季运行的可》。靠保证机组》在冬季制热运—行时室外空气侧【换热盘管低于露点】温,度时换热翅片—上就会?结霜会大大降低【机组运行效率严【重时无?法运行为此必须除霜!除霜的方法有—很多最佳的除霜【控制应判断正—确,除霜时?间短融霜修正系数】高近年来各厂家为】此都进?行了研究对于—不同气候条》件,采用不同的控制方】法设计选型》时应对此进行了解】。比较后确定
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】 , ? 2 ? 空气源热泵机组比!较适合?。于不具备集中—热源的夏热冬冷地】区,对于冬?季寒冷、潮湿—的地区使用》时必须考《虑机:组的经济《性和可靠《。性室外温《度,过低:。。会降低机组制—热量;室外空—气过:于潮湿使得融霜时】间过长同样》也会降?低机组的有效制【热量:因此我们必须计算冬!季,设计状态下机组的C!OP当热《泵机组失去》节能上的《。。优势:时就不宜采用这【。里对:于,性能上相《对,较有优势的空气【源热:泵冷热?水机组的COP【限定为?2.00;》对于规格《较小、直接膨胀的】单元式空《调机组限定为1.】8,0
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— 3 —空气源热泵》的平衡点《温度:。是该机组的有效制热!量与建筑《物耗热量相》等时的室外》温度当这个温度比建!筑物的冬季室—。外计算温《度高时就必须设置辅!助热:源
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【 空气源热泵机】组,在融霜时机》组的供热《量就会受到》影响:同时会影响到—室内温度《的稳定度因此—在稳定度要》求高:的场合同《样应设置辅》助热源设《置辅助热源后应【注意防止《冷凝温?度和蒸发温度—超出:机组的使用范围【辅,助加:。热装置的容量—应根:据在:冬季室外计算—温度情况下空气【源热泵机组有效制热!量和建筑物》耗,热量的差《值确:定,
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《。 , 4 ! 带:有热回收功能—的空气源热泵—机组:可以把原来排放到大!气中:。的热量加《以,回收:。利用提高了》能源利用效》率,因此对于《有同时供冷》、供热要求的—建,筑应优先采用
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8?.3.2 》 空气源热泵机组制!热量计算《
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】 :空气源热《泵机:组的冬?季制热?量会:受到室外空气—。温,度、湿度和》机组本身的融霜性能!。的影响?在,设计工况下的制热】量通常采用》下式计算《
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8.3.3 ! 空气源热》泵室:外机或风冷制冷【机组设置要》求
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? : 本条提】出的内容是空—气源热泵或风—冷制冷机组室—外,机,设置时必须》注意的?几个问题
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! 1 空气源热泵!机组的运行效率很大!程度上与室外机【与大气?的换热条件有关考】。虑主导?。风向、风压对—。机组的影《响,机组布置《。时避免产《生热岛效应》保,证室外机进、排风】的通畅防止》进、排风《短路是布置室外机】时的基本要求—当受位置条件等限制!时,应创造?。条件避?免发生明《显的气?流短路;如设置排】风帽改变排》风方向等方法必要时!可以借?助于数值模拟方法】辅助气流组》织设计此外》控制:进、排风的气—流速度也是有—效,地避免短《路的一种方》法;通常机组进风气!流速:度宜控制在1.【5 m/s~2【.,0 m/s排—风,口的排气速度—不宜小于7m/s
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【 2 】 室外?机,除了:避免自身气流短路外!还应避免其》。他外部含有热量、】腐蚀性物质及油【污微粒等排放气体】的影响如厨房油【烟排气和其他室【外机的排风》等
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【 3 》 室外机《运行会对周围环境产!生热污?染和噪声影》响,因此室?。外机:应与周围建筑物【保持一定的距—离以保证《热量有效扩》散和噪声自然衰减】对周围建筑物产【生噪:声干扰应符合—国家现行标准声环境!质量标准GB 【3,096的要求
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【 : 4 保—持室外机换热—器清洁可以》保证其高效运行很】有必要为《室外机创造》清扫条件
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8.3.4 【 地:埋管地源热泵系统设!计基本要求部—分,强制:性条:文
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— 《 1 ? 采用地埋管地源】热泵系统首》先应:根,据工程场地》。。条件、地质勘—。察结果评估埋地管】换热系统实施的【可行性?与经济性
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】 , 2: 利用岩土热【响应试验进行地埋管!换热:器设计是将岩土综合!热物性参数》、岩土初《始平均温度和—空调冷热负荷输入专!业软:件在夏季工》况和:冬季工况运》行条件下进行动态耦!合计算通《过控制地埋》管,换热器夏季运行【期间出口最高—温度和冬季运行期】间进口最低温度【进行地?埋管换热《。器设计
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? 3 !采用地埋管地源热】泵系:统埋管换热系统是成!败的关键这种系统】的,计算与设计较为【复杂地埋管的埋管形!式、数量、规格等必!须根据系统》的换热量《、埋管?占地面积、》岩土体的热物理特】性、地下《岩土分布情况、机】组性能?等多种因素确定
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! 4 地【源热泵地埋》管系统的全年—总释热量和总—吸热量?(单位kWh—)应基本平衡—对,。于地下水《径流流速较小的地埋!管区:域在计算周期内地源!热泵系统《总释热量和》总吸热量应》平衡两者相差—不大指?两者的比值在0.8!~1.?25之?间对于地《下水径流流》速较大的地埋管区域!地源热泵系统总释】。热量和总吸热量【可,以通过地下水流动】(带走或《获取热量)取得平衡!地下水的径流流速的!大小区分原》。。则1个月内地下水】的流:动,距离超过沿流动方向!的地:埋管:。布置区域的长度【为较大流速》。;反:之为较小流》速
】。 : 5 【 地埋管系》统全年?总释热量和总—吸热量的平》衡是:确保土壤全年热平衡!的关键要求地—源热泵地埋管系【统的:设计决定系统实时供!冷量(或《供热量?)的关键技术—之一在于地》埋管与土壤的换热能!力因此应分别计【算夏季设计冷负荷】与冬季设《计热负荷情况—下对地?埋管长度《的要求?
—。 ? 【。 1)当地埋管系统!的全年总释》热量和总吸》热量平衡(或基本】平,衡)时就一般—的设计原则而—言可以?按照该系统》作为建筑唯一的冷、!热源来考虑》如果这时按照供【冷和供热工况分别计!算出的地埋》管长度相《同说明系统夏季【最大供?冷量和冬季最大【供热量刚好分别【。。。能够与建筑》的夏季的设计—冷负荷和《冬季的?设计热负荷相一致】则是最?理,想的;但由于不【同的地区气》候,条件以及《建筑的性质不同大】多数建筑无法做【到,这一点因此在—。此种:情况下应该按—照供冷和供热工况分!别,计算出的《两个地埋管长度中】的较:大者采用才能保【证系统作为唯—一的冷、热源而【。满足全年的》要求
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— —。 2)当地埋管系!。统的总释热量和总】吸热量无《法平衡时不能将【该系统作为建筑【唯一:的,冷、热源(否则土】壤年平?均温度?将发:生,变化)而应该设置】相应:的,辅助冷?源或热源《。在,这种情况下如果还】按照上述计算—的地埋管长度—的较大?者来选择显然是【没有必要的只是【。一种浪?费因此这时宜—按照上?述计:算的地埋管》长度的较小者来【作为设计长度举例】说明如果是供冷工】况,下的计算长度较【小则说明需》要增加辅助》热源来保证供热工况!下的需求;反之【则增加冷却塔等设备!将一部分热》量排至大《气之中而减少对土壤!的排热当《然还可采用》其他冷热源与地源热!泵系统联合运行【的方法解《决通过检测地下土壤!温度调整运行策【略保证整个冷—热源系统全》年,高效率?运行地源《热泵系统与》其他常规能源系【。统联合运行也—可以减少系统造价和!占地面积其》他系统主《要,用于调峰
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《 :。 , ? 6 对于冬季】有可能发生管道冻结!的,场所需?要采取合理的防冻措!。施,例如采用《乙二:醇,溶,液等
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8.《3.5 《 地下水地源热泵系!统,设计要求部分强【制性条文《
— : 本【条针对采《用地:下水地源热泵系【统时提?。出的基?本,要求
! : 1 地!下水使用应征—得,当,地水资源管理部门】的同意必《须通:过,工程:现场:。的水文地《质勘察、试验资料】获取地下水》资源详细《数据包括《。连续供水量、水【温、地下水径流方】向、:分层水质、》渗透系数等》参数有了《。。这些资料《才能判定地下水的】可用性
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》。 水】源热:泵机组?的正常运行对地下】水,的水质有一定的要】。求为:满足水质要》求可采用《具有针对性的处理方!法如采用除》砂器:、除垢器《、,除铁:处理等正确的—水处理手段是—保证系?统正常运行的前提不!。容忽视
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【 2 采用【变流量设《计是:。为,了尽量?减少地下水的—用量和减少输—送动力消耗但—要注:意的是?当地下水采用直接】进,入机组的方式时应满!足机组对《最小水量的》限制要求《和最小水量变化【速,率的要求《这一:点与冷水机组变流量!系统:的要求相同
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! 3 地下水【直接进入机组还是】通,过换:热器后间接》。进入:机组需要根据多种因!素确定水质、—水,温和维护的方便【性水质好的地—下水宜直接进入机组!反,之采:用间接方法;维护】简单工?作量不大时采用直接!。方,法;:。地下水直接进—入机:组有利于提高机【组效率因此》设计:人员可通《过技术经济分析后确!定
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】 , :。4 ?强制性条《款为了保《护宝贵?。的,。地下水资源要求采用!地下水全部》回灌到同一含水层】并不得对地下—水资源造成污染为】了保证不《污染地下水应—采用封闭式地下水】采集、回灌》系统在整个地下水的!。使用:过程中不得设置敞】开式的水池、—水箱等作为地—下水:的蓄存装置
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8.《。3.6 江河【湖水源地源热泵系】统设计基本要求
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》 《1 水源热泵机】组采用地表水作【为热源时应对地表】水体资?源进行环境影响评估!以防止水体的温度】变化过大而破坏生】。态平衡?一般情况《下水体的温度变【化应限制在》周平均最大温升不大!。于1℃周平均—最大温降不》大于2?℃的范围《内此外地表水是【一种资源水资源利用!必须获?得各有关《部门的批准如水【务部:门和航运主》管部门等
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!2 由《于江:河的丰水、枯水季节!水位变化《较大过大的》水,位差除了《造成取水困》难外输送动力的增】。加也:是不可小视所以要进!行,技术经?济比较后确定是【否采用?
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? 》 3 热泵机组与!地,表水:水体的换热方—式有闭式与开式【两种
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—。 《。 当地表水体—环境保护要求高或】。水质复杂且水体面】积较大、《水位较深热泵机组】分散布?。置且:数量众多《(例如采用》单元式空调》机组)时宜通过【沉于地表水》。下的换热器》与地表水进》行热交换采》用闭式地表》。水换热系统》当换热量较大换【热器:的布置?影响到水体的正常使!用时:。不宜采?用闭式地表水—。换热系统《
?。
【 ? 当地表《水体水质较好或水】体深度?、温度等条件不适宜!于采用闭式地表水换!热系统时宜采用开式!。地表:水换热系统直接从】。水体抽水《和排水开《式系统应注意—过滤、清洗》、灭:藻等问题
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, 《 ? 4 为》了避免取水与排水】短路开式地表—水换热系统的—取水口应选择水位较!深、:水质较好的位置且】。远离排水《口,。同,时根据具《体情况确定取水口与!排,水口的距离当—采用具有较好—流动:性的江、河》水时取水口应—。位于排水《口的上游;》如果采?用平时?流动性较差》甚至不流动的水库】、湖水?时取水口与排水【口的距离《。应较大?为了保证热泵机组】和系统的高效—运行:地表水进入》机组之前应采取相】应的:水处理措《施;但需要注意【的,是为了防止对地表水!的污染水处理—。措施应采用“非【化学”方式并符合】。环境的要《求(例如《环评报告等)
】
》 — 6 防》冻措施与8.3.】4条:相,同
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:8.3?.7 ? 海水源《地源:热泵系统设计要求
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【 : 海水源地【源热泵系统本—质上属于地表—水的范畴因此对其】的设计要《求可以参照8.3】.6条及其条文说】明但因为《海,水的特殊性本规【范在此专门》提出了要求
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》 《 ? 1 海水有一】定的腐蚀性沿海区】域一般不宜采用地】下水地?源热泵以防止海【水侵蚀陆地、地层沉!降及建?筑,物地:基下沉等;开—式系统应控制使用后!。的海水?温度指标和含氯【浓度以免影响海【洋生态环境;此【外还需要考虑到设】。备与管道的》耐腐:蚀问题
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】 3 海水由于!潮,汐的影响会对系统】产生一定的水流【应力
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? 【 4 接》触海水的管道和【设备容易附着海洋生!。物对海水的输—送和利?。用有一定影响 【。 :
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》 《 : 为了防止》由于水处理造成对】海水的污《染对海水进行过【滤、杀?菌等水处理措施时应!采用物理方法—
— 5! , 防冻措施》。与8.3.4条相同!
8【.3.8 》 污水源地源热泵系!统设计要求》
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【 《。 ,同,海水源?。地源热?泵系统或地表水【地,。源热:泵系统一样污水源地!源热:泵系统?的设计在满足相【关规定的同时—还要注意其特殊性对!污水:的性质和水质处【理要求的不同会【导致系?统,设计上存在一定的区!别
8】.3.9 水【环热泵空《调系统设计》要求
《
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:。 【 ,1 水环热泵【。的水:温范围?是根据目前的产【品,要求、冷却塔—。能力:和系统设计》中的相关情况—来综合提出的—设计:时应注?意采用合理的—控,。制方式来保》持水温
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】 2 《 水环热《泵的:。循环水?系统是?构成整个系统的基】础由于热泵》机组换热器对循环水!的水质要《求较高适合采用闭式!系统如果采用开式冷!却塔最好也》设置中间换热器使】循环水系《统构成?闭式系统《需要:注意:的,是,设置换热器之后【会,导致夏季冷却—水温偏?高,因此对冷《却,水系统(包括冷却塔!)的:能,力热泵的适应—性以及?实际运行工况都应进!行校核计算当—然如果?经过开式冷却塔【后,。的冷却?水水质?能,。够得到保证也可以】直接将其送》至水环热泵机—组,之中这样《可以提高整个系统】的运:行效率需要提醒【注意的是如果开式】冷却塔?的安装高度》低于水环热泵机【组的安装高度—则应:设置中间换热—器否则高处的热【泵,机组会“倒空”
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— 》 3 当冬【季的:热负荷?较大时需要设—置辅助热源辅—助,热,源的选择原》则应:符合:本规范8.1.1】条规定在计算辅助】热源的安装容量时应!考虑到系统内各【种发热?。源(例如热泵机【。。组的:制冷电耗、空—调内区冷负》荷等等?)
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【 :。。 , 4《 从保护热泵机】组的角度来》说机组的循环—水流量不应》实时改?变当建筑规》模较:小(设计冷负荷不超!过527k》W):时循环水系统可【直接采用定流—量系统对《于建筑规模》较大时为了》节省水泵的能耗【循环水系统宜采【用变流量系统为了保!证变流量系统中机组!定流量的要》求机组的循环水管道!上,应设置与机组启【停连锁?控制的开关式电动】阀,;电动阀应先于机】。组打开后于机组关闭!
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《 5 】 水环?热泵:机,组目前有《两种方?式整体式和分体【式在整体式中由【于压缩机随机组设】置在室内《因此需要关注室内】或使用地点》。。的噪声问题
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