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地源熱泵空調系統組成及主要型式

（一） 系統組成 地源熱泵空調系統一般由三個必需的環(huán)路組成，必要時可增加第四個預熱生活熱水環(huán)路。如圖1所示。 1．地熱換熱器環(huán)路 由高強度塑料管組成的在地下循環(huán)的封閉環(huán)路，循環(huán)介質為水或防凍液。冬季從周圍土壤（地層）吸收熱量，夏季向土壤（地層）釋放熱量，其循環(huán)有一臺低功率的循環(huán)泵來實現。 2．制冷劑環(huán)路 即在熱泵機組內部的制冷循環(huán)，與空氣源熱泵相比，只是將空氣－制冷劑換熱器換成水－制冷劑換熱器，其它結構基本相同。 3．室內環(huán)路 室內環(huán)路在建筑物內和熱泵機組之間傳遞熱量，傳遞熱量的介質有空氣、水或制冷劑等，因而相應的熱泵機組分別應為水—空氣熱泵機組、水—水熱泵機組或水—制冷劑熱泵機組。 4．生活熱水環(huán)路 將水從生活熱水箱送到冷凝器去進行循環(huán)的封閉加熱環(huán)路，是一個可供選擇的環(huán)路。對于夏季工況，該循環(huán)可充分利用冷凝器排放的熱量，不消耗額外的能量而得到熱水供應；在冬季或過渡季，其耗能也大大低于電熱水器。供熱循環(huán)和制冷循環(huán)可通過熱泵機組的四通換向閥，使制冷劑的流向改變而實現冷熱工況的轉換，即內部轉換。也可通過互換冷卻水和冷凍水的熱泵進出口而實現，即外部轉換。

（二） 主要型式 地源熱泵的地下環(huán)路中的介質是水或防凍液溶液，根據其供熱（冷）介質（承擔室內負荷的介質）的組合方式不同，地源熱泵主機可分為：水－水系統、水－冷劑系統、水－空氣系統熱泵。

與此相應的空調系統型式主要有三種：

1．水－水系統 水－水系統熱泵主機的制冷工況與普通冷水機組的功能相同，即它是空調系統的冷源，為各種空調系統的末端裝置提供冷凍水（二次冷媒）。不同的是它所具有的供熱工況－熱泵運行方式，能夠為空調系統提供45～550C的熱水。在選用該型主機時，應著重注意兩點：一是空調系統供熱工況或供暖方式末端裝置的選擇、設計應與熱媒參數相匹配；二是該型主機制冷與供熱工況間的轉換一般是通過機外二次冷媒水與地熱換熱器循環(huán)水流道切換實現的。因此水系統的設計應滿足這一要求。

2．水－冷劑系統 水－冷劑系統熱泵主機與冷、熱兩用的家用分體式空調的工作原理基本相同。不同的是它利用地熱換熱器循環(huán)水作為熱泵制冷工況的冷卻水和供熱工況的低溫熱源。家用分體空調中體積龐大、噪聲污染嚴重的室外機被兩根循環(huán)水管所取代。由該型熱泵主機組成的空調系統與風機盤管系統基本相同。只是前者承擔室內負荷的是制冷劑，而后者是冷凍（熱）水。因此，該型熱泵主機的選擇、設計、安裝與控制可參照風機盤管系統進行。

3．水－空氣系統 水－空氣系統熱泵主機與全空氣系統中空調機組的作用相同。不同的是前者自身具備冷熱源，其蒸發(fā)器（或冷凝器）相當于空調機組的表冷器（或加熱器）。因此，該型熱泵主機的熱效率高于水－水系統熱泵主機。在不需要二次冷（熱）媒的情況下，宜優(yōu)先考慮選用這種主機。該機組的選擇設計方法與空調機組的基本相同。應注意的是二者的熱媒參數有所不同，在確定加熱器（冷凝器）面積時應區(qū)別對待。

使用小循環(huán)系統

目前很多熱水工程都是循環(huán)系統。循環(huán)系統的空氣能在冬季會出現能效衰減，在春秋兩季的時候，空氣能熱泵機組能夠在工作時間內產生若干噸55攝氏度的熱水，比如春秋兩季環(huán)境溫度是15攝氏度，進水管的水溫是18攝氏度，5臺10P機能夠產生25噸55攝氏度的熱水。可是到了冬季，環(huán)境溫度只有0攝氏度了，進水溫度為8攝氏度，同樣噸位的熱水，就只能達到35攝氏度。

為了保證冬季，客戶也能用上熱水，許多經銷商將原來的大循環(huán)系統改成小循環(huán)系統。大循環(huán)系統就是一個循環(huán)機組系統配置一個大水箱的形式，比如北方是1比2的配置，所以5臺10P機配置一個25噸的水箱，每一次循環(huán)，水溫就升高5攝氏度，逐漸加熱到55攝氏度之后機組停止工作。可是到冬季，能效比衰減，25噸熱水就不是55攝氏度，其實只有35攝氏度，熱水不能用來洗浴。為了改變這種形式，很多經銷商就將大循環(huán)系統改成小循環(huán)系統。5臺機組的系統不再使用一個25噸的水箱，而是使用一個一個20噸的大水箱和一個5噸的小水箱，小水箱作為加熱水箱，大水箱是儲熱水箱。小水箱比較小，5臺機組很快就能將水溫加熱到55攝氏度，加熱到55攝氏度之后就往大水箱儲存，經過這樣一變化，機組在冬季就可以運行了。這一原理就是超大配置改革。檢查熱泵系統的運行情況

金無足赤人無完人，工業(yè)產品沒有的合格率，而經銷商安裝好的熱泵熱水系統也不可能的不出現問題，出現問題不可怕，可怕的是經銷商不去體會這件事情。對于經銷商，關鍵還看事前的防范和事后的服務。到了冬季寒冷期間，經銷商需要去做一些維護工作，首先，需要提前清洗蒸發(fā)器，消除蒸發(fā)器的雜質和灰塵，蒸發(fā)器的翅片上更干凈了，水珠也就不會滯留，所以這樣可以降低機組結霜的可能性；其次，對空氣能增加一些冷媒，提高能效比；對一些有過冬隱患的舊款機組更換部分零部件。總之，經銷商需要提前檢查熱泵機組，提高空氣能在冬季運行的可靠性。

要知道，空氣能工程安裝后并不是不看管。要想平穩(wěn)過冬，平時做好維護工作，注意定期清洗機器。所以為了確保機組在冬天不會有問題，提前對所有設備進行巡檢。由于空氣能是自動化程度較高的設備，使用時定期進行機組狀態(tài)檢查，若能對機組進行長期有效的維護與保養(yǎng)，熱泵機組的運行可靠性和使用壽命都會得到意想不到的提高，以保證能順利過冬。

加固熱泵機組的穩(wěn)定性能

熱泵的zui重要問題還是在機組，機組是核心。熱源沒有問題，其他的都是小問題。所以，需要將熱源加固。不能改變的就不改變，能改變的就要做的。比如，給熱泵主機抬高幾公分的距離。熱泵主機出現問題是在什么情況下呢？當然是在下雪天，下雪天的時候，有些地方出現幾公分厚的雪，雪幾乎都掩蓋到風機上了，這樣，風機在化霜的同時，還要對室外的雪進行處理，這樣就加大了工作負擔，盡管經銷商會鏟除機組周圍的雪，但是這樣的做法還不如直接將機組抬高幾公分，在熱泵機組下面再墊高10公分的腳架，這樣主機就不會掩蓋在雪地里了。

對一些惡劣地區(qū)，經銷商可以考慮臨時搭建陽光棚，做好防雨和防雪工作。冬天，空氣中熱量少，熱泵效率下降。遇上雨雪天，雨雪落在蒸發(fā)器上會迅速結冰，嚴重影響主機工作，在冬天來臨之際，為主機加個陽光棚，遮雨擋雪，從而提高主機工作效率。這種雨棚可以是透明玻璃也可以是木板，一般來說，雨棚室內的溫度是比室外的溫度要高。在秋冬季節(jié)，空氣能熱泵機組在相對封閉的雨棚工作，不斷進行換熱，通過改變空氣能熱泵機組的工況提高機組的運行效果。

保溫材料要用足

有很多工程機的不是熱泵機組不給力，而是保溫材料的使用不恰當。保溫材料很重要，現在工程水箱都是不銹鋼，一般放在室外，在冬天熱量損耗嚴重，到了冬季，經銷商一定要加固保溫材料，使空氣能的保溫性能做到。

熱泵的水箱是比較大的，熱量消耗的時間也比較快，家用機的水箱一個24小時降低3攝氏度，工程機的水箱卻能夠降低5攝氏度以上，這種差別很大。所以，工程機的水箱一定要加厚，聚氨酯也要比家用機的厚，實在不行，經銷商可以在工程機的水箱外面再加固一層保溫層，實行雙保險。工程水箱的保溫不是很困難，只需要在水箱外加固一層保溫材料，如果用戶愿意就用聚氨酯，簡單點的就是用塑料，再不濟，使用一些草木也能夠起到一定的保護作用。總之，對管道和水箱加強保溫力度，減少熱損耗，降低熱水溫度下降的幅度，就是提高了主機的運行效率。