崇圣嘉園高檔住宅小區(qū)項(xiàng)目離心式熱泵案例

整理/王 宇

崇圣嘉園高檔住宅小區(qū)項(xiàng)目離心式熱泵案例

整理/王 宇

1 項(xiàng)目概況

崇圣嘉園高檔住宅小區(qū)項(xiàng)目坐落于美麗富饒的張掖市，張掖市古稱(chēng)“甘州”，為古絲綢之路重鎮(zhèn)，自古即有“金張掖 銀武威”之美譽(yù)。該項(xiàng)目是集住宅、商業(yè)為一體的大型綜合社區(qū)，擁有各類(lèi)住宅49棟、商業(yè)建筑9棟，總占地面積約為24.6萬(wàn)m2。

該項(xiàng)目為水源熱泵供暖項(xiàng)目，共采用荏原離心式水源熱泵機(jī)組4臺(tái)，總制熱量約為16 000 kW。

2 設(shè)計(jì)參數(shù)

該項(xiàng)目室外設(shè)計(jì)參數(shù)為：冬季采暖室外計(jì)算干球溫度-13 ℃，冬季室外計(jì)算相對(duì)濕度58%。

該項(xiàng)目室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。

表1 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)

3 方案分析

該項(xiàng)目為綜合性大型社區(qū)，本設(shè)計(jì)用途僅考慮冬季供暖。考慮到當(dāng)?shù)厥姓峋W(wǎng)供熱能力已經(jīng)接近極限，很難滿(mǎn)足社區(qū)的供暖需求，因此決定采用社區(qū)獨(dú)立的熱泵系統(tǒng)供暖。但是該社區(qū)規(guī)模大，總熱負(fù)荷大，分區(qū)域負(fù)荷分布情況復(fù)雜，若采用螺桿式熱泵、風(fēng)冷熱泵或多聯(lián)機(jī)供暖，則需要大量的熱泵主機(jī)才能滿(mǎn)足項(xiàng)目的供暖需求，在寸土寸金的情況下，這樣不僅需要大面積的設(shè)備機(jī)房，增加了項(xiàng)目的初始投資，也為后期的管理和維護(hù)增加了難度和成本。因此，甲方最終決定采用單機(jī)制熱能力更大的離心式水源熱泵機(jī)組為整個(gè)項(xiàng)目提供熱源。

本著為用戶(hù)節(jié)省投資及運(yùn)行費(fèi)用的原則，經(jīng)過(guò)對(duì)項(xiàng)目的分析、方案的比較，荏原最終選擇單機(jī)制熱量更大、占地面積更小、制熱效率更高的雙級(jí)壓縮離心式熱泵機(jī)組進(jìn)行投標(biāo)。

該機(jī)組采用國(guó)際領(lǐng)先的單機(jī)頭雙級(jí)壓縮技術(shù)，大大提升機(jī)組的制熱效率；使用無(wú)淘汰期限的環(huán)保冷媒HFC-134a，對(duì)臭氧層無(wú)破壞；10%～100%無(wú)級(jí)能量調(diào)節(jié)，保證了機(jī)組部分負(fù)荷運(yùn)行的高效性、穩(wěn)定性；同時(shí)，該機(jī)組控制部分亦集成了荏原80多年的控制經(jīng)驗(yàn)，采用雙屏冗余顯示，中、英、日3種文字操作界面，則大大的方便了客戶(hù)的使用習(xí)慣；而故障屏蔽功能、SV防超調(diào)技術(shù)及回水溫度的控制方式等更是體現(xiàn)了荏原的控制實(shí)力。

除了對(duì)荏原技術(shù)實(shí)力的認(rèn)可外，在集中控制方案的設(shè)計(jì)上，更是考慮到用戶(hù)操作的便捷性。

如圖1所示，該項(xiàng)目控制系統(tǒng)采用臺(tái)數(shù)控制方案，中央控制盤(pán)依據(jù)負(fù)荷的變化自動(dòng)調(diào)整離心式熱泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，啟動(dòng)時(shí)首先開(kāi)啟一臺(tái)運(yùn)行時(shí)間短的機(jī)組，并開(kāi)啟相應(yīng)的循環(huán)水泵、潛水泵等附屬設(shè)備。然后判斷負(fù)荷需求的熱量，如果僅開(kāi)啟一臺(tái)就能夠滿(mǎn)足負(fù)荷要求，則穩(wěn)定運(yùn)行一臺(tái)機(jī)組；如果負(fù)荷加大，單臺(tái)機(jī)組不能滿(mǎn)足負(fù)荷要求時(shí)，集中控制盤(pán)自動(dòng)開(kāi)啟第二臺(tái)機(jī)組及附屬設(shè)備。當(dāng)負(fù)荷下降到每臺(tái)離心機(jī)都運(yùn)行在40%負(fù)荷時(shí)，中央控制盤(pán)自動(dòng)停止一臺(tái)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的機(jī)組。這樣就可以平衡各機(jī)組的運(yùn)行時(shí)間，也可以節(jié)約運(yùn)行成本和人力成本。

圖1 空調(diào)機(jī)房工藝流程圖

離心式熱泵機(jī)組的外部循環(huán)水泵根據(jù)機(jī)組的控制要求進(jìn)行聯(lián)動(dòng)啟停，這樣既方便了用戶(hù)的操作又提高了機(jī)組運(yùn)行的可靠性。機(jī)組控制盤(pán)與用戶(hù)水泵控制柜之間的相互聯(lián)系是通過(guò)雙方所提供的無(wú)源觸點(diǎn)信號(hào)為水泵系統(tǒng)控制柜提供啟停信號(hào)（該觸點(diǎn)啟動(dòng)時(shí)閉合，停止時(shí)斷開(kāi)）。同時(shí)水泵控制柜在水泵啟動(dòng)后也必須提供一對(duì)無(wú)源觸點(diǎn)信號(hào)給機(jī)組控制盤(pán)進(jìn)行確認(rèn)（該觸點(diǎn)啟動(dòng)時(shí)閉合，停止時(shí)斷開(kāi)），實(shí)現(xiàn)機(jī)組與外部系統(tǒng)的聯(lián)鎖聯(lián)動(dòng)控制。

4 本刊點(diǎn)評(píng)

荏原憑借先進(jìn)的技術(shù)、可靠的生產(chǎn)加工工藝及優(yōu)異的控制系統(tǒng)，最終取得了該項(xiàng)目的成功中標(biāo)，而該項(xiàng)目也成為荏原在區(qū)域供暖及離心式熱泵項(xiàng)目中的又一標(biāo)志性項(xiàng)目，具有積極的重要意義。在當(dāng)今行業(yè)市場(chǎng)日趨復(fù)雜的形勢(shì)下，憑借著荏原80余年的冷水機(jī)組制造及研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，荏原的電制冷事業(yè)必將取得一個(gè)又一個(gè)的勝利。