8.3【 热 【泵
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8:.,3,.,1 空气源热泵】机组选择原则
】。
【 》公共建筑节能—设计标准GB 【50189》-20?05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 501【。89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
《
】 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CO】。P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C:OP: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1.80
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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?
【 《 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【
》
? : 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
】。 ? ? 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
—
! 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G《B, ,3096《的要求
《
》 — 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
! 》。 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:
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! 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!
! 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—
《
— 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
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? 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
《
— 《 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
】 【 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
》
! 3 热泵机组与!地表水水《体的换?热,方,式有闭式与》开式两?种
【 , ? 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?
》
8.3.7 海!水,。源地源热泵系统【设计:要求
【
— : 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
》
—。 3【 海水《由于潮汐的影响会】对系统产生一—定的水流应力
【
《
— 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?
】 》 ,。。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”
!。。
— 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5《2,7,kW)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《
】 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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