第 1 页 共 3 页空气源热泵在南京的应用南京是个夏季热、冬季冷,湿度又高的城市,尽管许多人对南京地区冬季热泵供暖的可行性和合理性持一定的怀疑态度,但由于空气源热泵的某些优点,空气源热泵冷热水机组在南京的发展也相当的快二十世纪九十年代初南京就有工程开始采用空气源热泵冷热水机组至 1995—1998 年投入使用的空气源热泵数量明显增加据我们目前掌握的资料,南京采用空气源热泵冷热水机组为空调系统冷热源的工程目前有 250 项左右其中,某设计院这几年选用热泵为冷热源的项目约有 35 项之多,占该院空调工程项目数的 30%左右某工程师一个人先后有近 10 个项目采用了空气源热泵冷热水机组作为空调冷热源在我们所了解的以空气源热泵冷热水机组为冷热源的项目中有商场、写字楼、办公楼、酒店、厂房、综合楼等表 1、表 2 的统计结果反映了空气源热泵冷热水机组在南京应用的大概情况表 1 不同功能建筑使用空气源热泵冷热水机组比例 建筑功能写字办公楼 商场 酒店(客房) 工寓(别墅) 厂房 服务 医院 综合楼项目数 100 16 12 12 6 30 5 8比例 52.8% 8.5% 6.3% 6.3% 3.2% 16% 2.6% 4.3%表 2 不同机型所占比例,效果评价 国别 机组构造 压缩机 制冷供热效果比较项目国产 进口 整体机 模块机 活塞 螺杆 好 中 差比例 68% 32% 77% 23% 72% 28% 15% 70% 15%需要指出的是,这里指的进口为外资独资组装或原装进口产品,另外,国产份额(工程项目数量)占的比例较高跟某时期某台资企业南京较好的销售业绩有关系,近来,工程用热泵机组进口产品的市场占有率有上升之趋势。
虽经过多年的消化,工程用热泵机组市场并没有象家用空调一样,国内企业没有取得优势地位,这是很值得我们思考的问题从调查的结果看,这几年空气源热泵冷热水机组在南京的发展很快,且大多数工程的热泵空调系统还是能基本满足所需的制冷供热要求的下面就几个典型工程的情况作些介绍长江贸易大楼为一幢 1991 年设计,1994 年建成投入使用的现代化写字楼,大楼建筑面积约 3.5 万 m2,建筑总高度 95 米,其中地下一层,地上 23 层外围护结构为全玻璃幕墙大楼选用 6 台美国约克公司 AWHC-200 热泵机组 6 台,装机额定制冷量为 3672KW(1044RT),面积冷指标为 105W/m2,热泵额定制热量为 3750KW,面积热指标为 107W/m2热泵机组置于主楼顶层屋面,系统配置 8 台水泵,每台泵的循环水量为 200m3/h,扬程为32mH2O热泵与水泵分别并联再串联,各热泵进出水管直接与分集水器连接,水泵置于室内热泵机组采用弹簧减振器减振,水泵也采用弹簧减振台座减振空调系统末端设计为变水量,主机为定水量台数控制据现场调查和测量,大楼工作人员对空调满意度较高,夏季某天在吸气温度 40℃情况下(局部排风有短路吸入现象),系统出水 7.58℃,回水第 2 页 共 3 页12℃,水温差为 4.42℃(热泵运行 5 台,水泵运行 3 台,尚有少数楼层未投入使用),室内基本满足 26℃的设计要求。
1999 年冬天某天下大雪,现场测得系统供水温度在 39-40℃范围波动,某南面房间室内温度维持在 23℃冬季恶劣气候,人工设定化霜时间间隔为 30 分钟,化霜时间持续 5 分钟个别天气出现早上不能正常开机时,管理人员先设定制冷化霜工况,再进入供热工况由于热泵机组置于主楼敞开屋顶,通风条件良好但因女儿墙较高,个别热泵出现了部分气流短路的现象气流短路的现象在冬天更为明显,这种现象通过化霜时的水雾流轨迹很容易观察到约克公司标准型热泵机组(200RT)的噪音在 82dB(A)左右,但由于热泵位置较为合适,土建处理、减振措施都较为妥当(女儿墙较高,热泵与疏散楼梯为水泵房所隔,与疏散楼梯口有一定的水平距离),这些综合措施使热泵机组较大的噪音并未对大楼产生明显影响,在热泵所在楼层的电梯厅测得的噪音在45dB(A)左右,在紧贴热泵下部的办公室,噪音也在 45dB(A)左右,吊顶内噪音约为 50dB(A)左右可见该工程减振隔音的综合措施收到明显效果某外贸公司办公大楼建筑面积约 2.7 万 m2,共 21 层,总高度为 90 米,大楼外围护结构为半玻璃幕墙结构,大楼于 1996 年 1 月开始建成并投入使用。
大楼选用美国约克公司生产的 AWHC-200 型热泵机组 4 台,额定总制冷量为 2448KW,额定供热量为 2500KW,折合单位面积冷指标 91W/m2,供暖面积指标 93W/m2(对应热泵额定工况,气温 7℃,出水 45℃)热泵置于塔楼顶层,顶层屋盖为三角形水平开口百叶坡顶系统选配 IS125-100-400 型水泵 5 台,水泵额定流量为 100m3/h,额定扬程 50mH2O,电机功率 30KW,水泵 4 用一备,水泵机组先并联后再与并联连接的热泵组串联该空调系统采用了系统变水量空调自控方式大楼尚有部分的楼层尚未投入使用,已开通的房间的温度、湿度基本能满足设计和人员舒适的要求但由于过分强调外形美观,将设置热泵的屋顶层罩上三角形水平百叶顶盖,使热泵通风不畅,由于大量的气流短路,较热天气无法正常运行,后将热泵所在楼层以热泵排风机出风口为界,将空调划成上下两部分斜屋顶上部分百叶作为排气用,斜屋顶下部分百叶作吸气用情况虽有改善,但由于百形为水平,故排吸气流短路的现象较明显,热泵高低压保护性停机时有发生水泵的配置也过大造成系统运行费用据高不下夏天现场测试表明,在室外环境温度为 33℃条件下,某台热泵机组由于气流短路,实际吸气温度达到 45℃左右,主机吸气温度达到 45℃时,压缩机开始出现保护性停机。
另外,主机进出水水温差实测平均值在 3℃左右,说明水泵配置偏大为了保证高效运行,管理公司在热泵换热器侧上方增设喷淋管喷水雾,在夏天能收到一定的效果冬天,对发生结霜严重的热泵,实行强制化霜方式另外,由于热泵、水泵较高的噪音及土建构造的特点等,在离机房 5 层楼之远的电梯厅尚能听到机房噪音(45~50dBA)可见,同样品牌的同类型热泵,由于不同的土建分隔处理和设备的隔振方法的不同,会有明显不同的影响程度明日大酒店,建筑面积约 7800M2,其中 20%左右为酒店公共用房,80%左右为客房酒店共选用 3 台 110RT 热泵,实际只用 2 台冬季使用效果良好,某晚,室外温度 0-2℃,天气多云,热泵出水温度维持在 39-41℃,客房内温度可达 25℃下雪天气,热泵仍能正常运行使用至今曾有过一、二次结霜比较严重,自动除霜困难,管理人员用顶层生活用锅炉热水冲淋后,一切正常热泵置于酒店顶层屋顶,三台水泵置于热泵旁的室外平台,与热泵一一对应,即每台泵与热泵串联后再并联与热泵相邻的楼层为酒店内部办公用房,其室内噪单约为 45-50dB(A),冬天个别雨雾寒冷天,由于橡胶隔振垫被冻,隔振效果减弱,其紧贴楼层噪音有所增加。
但由于热泵未紧贴客房布置,客房未受明显影响实第 3 页 共 3 页际运行表明,系统开 2 台热泵已足以满足空调要求,冬天极个别的恶劣天气才需开 3 台热泵。