李冰玉

【摘 要】隨著改革開放及社會主義市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活水平不斷提升，對于生活質(zhì)量的要求也越來越高，中央空調(diào)是當前大中型建筑工程中廣泛應用的室內(nèi)調(diào)節(jié)設備，對于更好的滿足人們生活需要起到了較大的幫助作用。水源熱泵是一種新型的高效空調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，具有節(jié)能、環(huán)保等諸多優(yōu)點，本文通過對水源熱泵中央空調(diào)的工作原理進行分析，提出了提高水源熱泵中央空調(diào)經(jīng)濟運行的方法，以期更好的促進我國節(jié)能環(huán)保工作的開展。

【關鍵詞】水源熱泵；中央空調(diào)；經(jīng)濟運行；有效措施

能源是確保國家經(jīng)濟發(fā)展和科學技術(shù)發(fā)展的重要因素，如果能源出現(xiàn)匱乏現(xiàn)象，則會嚴重制約到國家的經(jīng)濟發(fā)展，難以實現(xiàn)國家綜合國力的提升。對此，應當采取有效措施提高水源熱泵中央空調(diào)的經(jīng)濟運行，以減少能源浪費，促進我國環(huán)保節(jié)約型社會的建設。

1.水源熱泵中央空調(diào)概述

1.1 水源熱泵中央空調(diào)的工作原理

水源熱泵主要是充分利用地球表面的淺層水源，如湖泊、河流、地下水等，從中吸收地熱能及太陽能以形成低位的熱能資源。水源熱泵主要應用的是地表水通過太陽照射所獲得的太陽能，是一個巨大的能源系統(tǒng)，地表的水體和土壤能夠通過太陽的照射始終保持相對平衡，而且能量充足，能夠滿足發(fā)展需要。通過此種方式獲得的中央空調(diào)水源非常潔凈，而且在操作過程中對于能源的浪費較少，屬于一種非常環(huán)保的可再生能源。

1.2 水源熱泵中央空調(diào)的應用優(yōu)勢

水源熱泵的運行主要是通過充分利用地表水并將其作為空調(diào)機組的冷源和熱源，因此其主要具備以下應用優(yōu)勢：第一是環(huán)保，水源熱泵主要利用地表水進行中央空調(diào)運行，在供熱過程中沒有應用煤、氣、油等鍋爐房中的系統(tǒng)，因為不需要燃燒，也就避免了出現(xiàn)污染，在供冷時沒有應用冷卻水塔系統(tǒng)，又避免了噪音及能耗，從而大大的節(jié)約了資源，并促進了中央空調(diào)系統(tǒng)運行的環(huán)保性。第二是節(jié)能，水源熱泵主要依靠地表水及地熱供中央空調(diào)系統(tǒng)運行，對于能源的消耗較少。第三是高效，對于設計科學、合理的水源熱泵，其運行能夠節(jié)約用戶30%～40%的運行費用。第四是應用范圍廣，此種運行系統(tǒng)能夠應用于辦公樓、賓館、學校、商場等各個地方。第五是運行穩(wěn)定，由于水體溫度較為穩(wěn)定，波動較小，這就為水源熱泵機組的穩(wěn)定運行提供了條件。

2.水源熱泵中央空調(diào)提高經(jīng)濟運行的有效方法

2.1 強化水源熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟運行設計

2.1.1 空調(diào)節(jié)能設計

對于傳統(tǒng)水源熱泵機組控制系統(tǒng)的設計主要是采用季節(jié)性恒定出水溫度進行控制，在夏季時蒸發(fā)器所設定的出水溫度是7℃，而在冬季時則定為50℃，此種溫度設定方法對于用戶的實際情況、環(huán)境溫度及室內(nèi)的冷熱負荷考慮較少，由此導致其缺乏靈活性，不能夠?qū)崿F(xiàn)對用戶的人性化服務，難以滿足用戶需求，而且也會導致能源浪費，從而不利于經(jīng)濟運行效率的提升。因此，對于水源熱泵機組的控制系統(tǒng)設計，應當根據(jù)室外溫度的變化情況對出水溫度進行調(diào)整，同時充分考慮用戶的實際需要及室內(nèi)的冷熱負荷情況，在冬季時，當室外溫度較低時機組的供水溫度設為50℃，較高時設為45℃，處于過渡階段時設為40℃，在夏季時，當室外溫度較高時設為7℃，溫度較低時設為10℃，處于過渡階段時設為12℃。采用此種溫度控制方式進行控制時，冷凝器的供水溫度每降低1℃，機組運行可以節(jié)約2.8%的電能。

2.1.2 水源熱泵系統(tǒng)設計

在傳統(tǒng)的水源熱泵設計中，機組的加減載主要指根據(jù)冷凍水的供水溫差及流量進行計算并得出系統(tǒng)冷負荷，然后再根據(jù)實際的冷負荷進行機組調(diào)整。此種運行方式導致制冷系統(tǒng)及空調(diào)系統(tǒng)的變化過程出現(xiàn)20分鐘左右的時間差，從而導致能源浪費。對此，應當對水源熱泵機組的運行電流進行分析和調(diào)整，如果運行電流到達上限，應當由機組進行負荷限制，如果負荷限制時間超過設定的時間，則應當進行機組加載處理。通過采用此種加減載控制模式，能夠確保加減載的正確時機，避免出現(xiàn)多臺機組負荷運行的情況，從而降低了設備損耗及能源浪費，在一定程度上節(jié)約了系統(tǒng)運行費用。

2.1.3 強化水源熱泵機組設計

在過去的水源熱泵系統(tǒng)設計中，機組末端的循環(huán)泵全部設定為流量系統(tǒng)，然后在集分水器處設置旁通控制閥，當供回水的壓力超過設定的壓力值后將集分水器的旁通閥門打開，以減少系統(tǒng)中供回水過程中產(chǎn)生的壓差，對末端系統(tǒng)的兩通閥起到一定的保護作用。此種設計方法雖然能夠確保系統(tǒng)的安全運行，但對于機組系統(tǒng)運行的實際情況考慮較少，因此導致出現(xiàn)能源浪費現(xiàn)象，難以實現(xiàn)機組系統(tǒng)運行經(jīng)濟性的提高。對此，對于水源熱泵機組的末端循環(huán)泵進行優(yōu)化設計，將其設置為變頻控制，在機組末端最不利的環(huán)路處設置相應的壓差傳感器，在日常運行過程中，集分水器壓差的旁通閥門是完全關閉的，系統(tǒng)末端運行的循環(huán)泵數(shù)量應當與水源熱泵的機組相對應，控制系統(tǒng)中的PID對末端的循環(huán)泵頻率進行有效調(diào)節(jié)，以確保最遠端位置的空調(diào)箱或者是風機盤管的供回水壓差達到預定數(shù)值，只有當集分水器壓差大于設定壓差，而旁通閥門的變頻泵處于最低頻率也就是30HZ時才能夠?qū)⑴酝ㄕ{(diào)節(jié)閥打開，對集分水器的壓差進行有效調(diào)節(jié)。水源熱泵對于能量的消耗占總系統(tǒng)全年總能耗的30%～40%，因此，當對末端循環(huán)泵實行調(diào)節(jié)，將其由定流量控制轉(zhuǎn)變?yōu)樽兞髁靠刂坪螅軌驅(qū)ρh(huán)泵運行消耗的能量及運行費用進行充分的節(jié)約，同時也有效減少電力消耗。

2.1.4 井泵控制設計

對于傳統(tǒng)水源熱泵機組中的井泵設計也主要是采用定流量系統(tǒng)，啟動運行的機組數(shù)量是與水源熱泵機組相對應的，但是水源熱泵系統(tǒng)的運行在夏天和冬天對于水量的要求是不相同的，夏季要求大流量水源，而冬季則要求小流量水源。水源熱泵機組中壓縮機的冷卻處理主要依靠冷凝器及蒸發(fā)器出現(xiàn)的壓差進行驅(qū)動，以實現(xiàn)對壓縮機的冷卻處理，對于此種情況，應當對井泵節(jié)能控制進行充分研究，機組系統(tǒng)中設計的所有井泵都應當采用變頻水泵進行控制，以符合機組運行的實際需要，減少能源浪費。當夏季進行供冷調(diào)節(jié)時，對于井泵流量的確定應當對水源熱泵機組的蒸發(fā)器及冷凝器壓差進行調(diào)節(jié)和控制，在冬季供熱時，對于井泵設計應當充分考慮機組系統(tǒng)中蒸發(fā)器的出口溫度進行調(diào)節(jié)和控制，通過采用上述調(diào)節(jié)控制措施，井泵能耗明顯下降，尤其是在夏天能耗下降顯著，同時也解決了機組壓縮機存在的冷卻問題，促進了機組系統(tǒng)運行效率的提升。

2.2 強化中央空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟運行設計

2.2.1 加強中央空調(diào)設備和技術(shù)的更新與改進

中央空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化與改進，能夠更有效促進空調(diào)制冷供暖系統(tǒng)的經(jīng)濟運行。對此，應當充分關注中央空調(diào)設備和技術(shù)的更新與改進。壓縮機是中央空調(diào)系統(tǒng)運行中的重要組成部分，加強中央空調(diào)的變頻控制，可以有效降低系統(tǒng)運行中的整體能源損耗，以促進系統(tǒng)的節(jié)能運行。

2.2.2 加大力度促進中央空調(diào)系統(tǒng)的清理工作

對于中央空調(diào)的應用，不僅要做到科學、合理應用，減少損壞，同時還應當對相關的系統(tǒng)設備進行科學保養(yǎng)，以有效延長中央空調(diào)系統(tǒng)的使用壽命，并促進系統(tǒng)設備運行效率的提高，從而更好的促進中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能運行。因此，應當委派專職人員對空調(diào)系統(tǒng)的空氣過濾器位置，還有其他容易出現(xiàn)灰塵和堵塞的位置如空調(diào)風口、風道、風機等進行定期清理，以有效提高這些系統(tǒng)設備的運行效率，最大限度的降低工作耗能，同時避免出現(xiàn)火災事故，以提高空調(diào)系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。

2.2.3 確保中央空調(diào)水系統(tǒng)的科學調(diào)節(jié)

在中央空調(diào)運行過程中，水系統(tǒng)對于整體系統(tǒng)運行的影響較大，因此，應當做好空調(diào)水系統(tǒng)的科學調(diào)節(jié)工作，盡量減少系統(tǒng)運行產(chǎn)生的電能損耗，確保能源利用率的有效提升。

3.結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟的進一步發(fā)展，水源熱泵中央空調(diào)必然能夠廣泛應用，從而充分發(fā)揮水源熱泵的應用優(yōu)勢，促進中央空調(diào)運行的節(jié)能、環(huán)保，最大限度的提高經(jīng)濟運行效率，同時也更好的滿足用戶需求。在未來的經(jīng)濟發(fā)展過程中，對于水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)應當堅持與時俱進，不斷更新和改進，以促進系統(tǒng)運行的能耗降低，不斷提高其社會效益及經(jīng)濟效益。

參考文獻：

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