大型商貿中心水環熱泵空調系統與中央空調水系統對比及安裝

萬海山

（廣東省工業設備安裝有限公司，廣東 廣州 510000）

隨著社會科技不斷的進步發展，空調技術日新月異，大型商貿中心的空調系統的應用不斷得到更新和發展，為了達到節能環保的可持續發展政策的指引，我國的空調系統技術不斷突破，水環熱泵空調系統比傳統的中央空調水系統更具環保和節能，越來越受用戶的使用和歡迎。針對大型商貿中心水環熱泵空調系統與傳統中央空調水系統進行對比，具體闡述兩個系統的運用和安裝的技術要點。

1 水環熱泵空調系統原理（如圖1）

水源熱泵機組工作制冷原理就是在利用制冷劑蒸發將空調使用區域范圍的熱量吸取，放熱給循環的冷卻水中，由于水比熱容高，所以比傳統的風冷更高效率的帶走空調使用區域熱量，快速降低空調使用區域的氣溫。

水環熱泵空調系統的換熱循環模式為：冷媒與水、水與水、水與空氣。三個換熱循環系統之間靠冷媒、水及空氣換熱彼此之間通過盤管及板式熱交換器進行熱量的交換并傳遞，水源熱泵機組空調末端內部為熱介質交換為冷媒與水，水源熱泵機組與板式換熱器之間換熱傳遞介質為水，板式熱交換器與冷卻塔換熱傳遞介質是水與空氣。

2 水環熱泵空調系統與中央空調水系統對比

2.1 水環熱泵空調系統主要特點

（1）水源熱泵機組可利用水的高比熱容和穩定性。水體比熱容比空氣比熱容高，所以水源熱泵機組循環換熱依靠水體比空氣冷卻空調機組盤管散發的熱量更高，能效比也可以提高，使冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式，機組效率提高。據美國環保署（EPA）估計，設計安裝良好的水源熱泵，平均來說可以節約用戶30%～40%的供熱制冷空調的運行費用。

（2）水環熱泵空調系統結構簡單。其結構為：空調機組+冷卻水系統，不需要主機房，各臺機組獨立運行，可同時實現制冷、制熱或通風，單個房間機組故障不影響其他房間的機組運行。

（3）冷卻水管不需保溫。水路安裝簡單，工程投資和安裝成本低，維護人員技術經驗要求較低，單獨商鋪可以獨立計費，運行成本較低。

（4）冷卻水循環系統分內外兩個循環系統。外循環直接板式交換器與冷卻塔管道連接，屬于開環循環；內循環是板式交換器與水源熱泵機組管道連接，屬于閉環循環，同時水處理器定期凈化內循環冷卻水，保證了內循環水的純凈度，減少藻類及管道內銹蝕現場，使內循環冷卻水循環系統更加安全環保地運行，減少系統故障率。

2.2 傳統中央空調水系統的主要特點

（1）中央空調水系統結構復雜。其結構為：空調末端+冷凍水系統+主機+冷卻水系統，必須有空調主機房，只能實現單一的制冷或制熱模式，任何一臺末端開機，主機及冷凍水或冷卻水系統都必須啟動，適合大容量的制冷場館類集中供冷，集中供冷能效較高，不適合分散式供冷，總體耗能高。

（2）傳統中央空調系統冷凍水系統管道必須進行保溫。系統出現故障率相對較高，主機出現故障后整個系統都無法運行，必須專業的管理人員進行維保，安裝運行成本較高。

（3）傳統中央空調水系統冷卻水循環屬于開環循環。通過冷卻塔與空氣中的塵埃接觸，冷卻循環水通過管道與主機、冷卻塔相連接，容易滋生藻類銹蝕管道及主機，定期進行水處理，也會增加后期的系統運行維保成本。

3 水環熱泵空調系統與中央空調水系統安裝主要技術要點

3.1 空調水系統管道安裝

（1）冷卻水、冷凍水無縫鋼管焊接時，管道的壁厚要根據規范要求開坡口，管道對口應平整，錯口不得超過壁厚的20%，且總量不得超過2mm，焊縫表面不得有裂紋、氣孔、咬口、結瘤、夾渣等缺陷。

（2）鍍鋅鋼管安裝時在干管端頭加臨時絲堵以備試壓用，設計要求瀝青防腐或加強防腐時，應在預制后、安裝前做好防腐。安裝鍍鋅管與管件上緊時，絲扣外露2～3扣，清除麻頭，所有管口要加好臨時絲堵。

（3）管道安裝應平直，成條管道應在同一平面上。管道與管件、閥門、設備進出口連接時應與之在同一中心線上，并不得與之強迫對接。

（4）空調冷凝水管安裝。空調冷凝水管應順排水方向按圖紙及規范要求進行放坡，嚴禁倒坡；空調機組冷凝水管應根據規范要求設置存水彎，防止空調機組產生負壓無法排除冷凝水。冷凝水水平干管始端設清掃口。

（5）管道與閥門、設備連接時管道的重量不得由閥門或設備支承，在距離閥門兩端300mm或設備接口處必須設置管道支架支撐。

（6）保溫管道與支吊架之間應墊緊防腐處理的木襯墊，木墊塊厚度應與保溫厚度相同。

（7）管道與設備進出口的接管必須為柔性接口。柔性短管不得強行對口連接,立管彎頭應做輔助支座。

3.2 管道系統的放水與排氣點

（1）圖1中已表明放水或排氣點外，若在安裝過程中出現局部的最高點（應盡量避免）或最低點時，應在相應的位置分別設置排氣或放水設施。另外，從干管接出的支管，一般應從頂部或側面接出，不得從管底接出，但從頂部接出時，不要接成“_∩_”型，以免產生氣阻，如特殊需要接成“_∩_”型則應在最高點設排氣閥。

（2）空調冷卻水或冷凍水管干管坡度為0.002或見圖1所示；風機盤管接管坡度大于0.01。空調水管的系統局部最高點應設自動排氣閥，局部最低點設排水閥。

（3）冷卻、冷凍水管安裝坡度。支管坡向主管，主管坡向立管或總管，坡度應≥0.3%。

3.3 管道沖洗

空調水系統管道安裝時必須將管內油污、異物及鐵銹清理干凈，安裝時應保持管道的干凈。管道壓力試驗合格后應進行系統沖洗及水處理，沖洗、排污合格之后，再循環試運行2h以上，且水質干凈無異物后才能與制冷機組、空調設備相貫通。

3.4 設備運輸及轉運

（1）設備在水平運輸和垂直運輸之前不要開箱并保留好底座等，整體設備允許的傾斜角度要嚴格參照設備使用說明書要求執行。

（2）對設備運輸通道、場地等，必須在設備吊裝作業前預留及清理。

（3）設備運輸及轉運前檢查。檢查及確定設備起吊位置；嚴格檢查卷揚機、導向滑輪、錨固點等是否符合現場的吊裝要求；檢查卷揚機啟動制動性能；檢查吊裝作業區安全措施必須落實到位并清除安全隱患。

（4）設備試吊裝時，嚴格檢查、調整起吊具、吊索的受力狀況和設備的水平度。

3.5 設備安裝

通風空調系統設備安裝應按照設備供貨商指導及產品說明書安裝要求進行安裝。

（1）水源熱泵空調機組安裝。水源熱泵空調機組安裝時，安裝位置應正確，基礎水平度應平整。加減震裝置時，應嚴按設計及規范要求的減震器型號、數量進行安裝。

（2）風機盤管機組安裝。風機盤管同冷凍水管道的連接，應在管道沖洗合格后進行，以免堵塞熱交換器的盤管。風機盤管的進出水管接頭及冷凝水排水管接頭要連接嚴密，水管必須保溫，厚度要符合設計及規范要求，防止產生凝結水。

（3）水泵安裝。水泵安裝前要核查設備基礎的尺寸、標高、軸線及預留孔洞等是否正確。水泵吊裝時，吊鉤、索具鋼絲繩不允許掛在水泵或電機的軸、軸承或泵的進出口法蘭上，應掛在水泵的底座或泵體和電機的吊環上。水泵與電機采用聯軸器連接時，用百分表在聯軸器的軸向和徑向進行測量和調整，使兩軸心允許偏差：軸向傾斜不大于0.2/1000，徑向位移不大于0.05mm。

4 結語

對于水環熱泵空調系統及中央空調水系統，根據其運行原理及主要的系統設備安裝要求，可以根據使用場所的特點進行選擇；水環熱泵空調系統適合分散式單獨商貿中心及商鋪使用，傳統中央空調水系統適合集中式長時間供冷供熱的學校、辦公中心及大型酒店使用。對于現有的空調系統的技術不斷更新換代，水環熱泵空調系統的節能環保、運行維護成本低的特點，更具推廣運用。