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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 5!0189《-2005第5.4!.5条对风冷热泵C!OP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
】 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? 50?189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】O,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
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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
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
《。
! ? 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
】 ? 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! 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?
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
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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
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【 —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
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! 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
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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
】 【 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?
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! 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)
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【 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
】
— 【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? ,
! 】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
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?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527kW【)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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