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現(xiàn)今中央空調(diào)系統(tǒng)已日趨成熟，在將環(huán)境保護(hù)、舒適健康放在第一位的時(shí)代，如何整合現(xiàn)今的中央空調(diào)系統(tǒng)，將更節(jié)能更舒適的中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)用到實(shí)際中來是當(dāng)務(wù)之急。

　　在二十一世紀(jì)的今天，目前市場(chǎng)上的中央空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)多元化發(fā)展。隨著國(guó)家政府的節(jié)能減排的原則，空調(diào)系統(tǒng)也已向舒適、環(huán)保、健康、靈活方向發(fā)展。多聯(lián)機(jī)是目前中央空調(diào)市場(chǎng)最重要的冷媒機(jī)組，市場(chǎng)上的多聯(lián)機(jī)都采用了風(fēng)冷冷卻，限制了能效的提升，而且舒適性也稍微欠差了些，而多聯(lián)機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)是：

　　設(shè)計(jì)自由度高，安裝和計(jì)費(fèi)方便。而另一種相對(duì)舒適的水冷機(jī)組系統(tǒng)，因?yàn)樾枰獧C(jī)房而被很多項(xiàng)目拒之門外。

　　近期，國(guó)內(nèi)推出首個(gè)水冷熱泵多聯(lián)中央空調(diào)系統(tǒng)，最高能把能效比提升到5.9，實(shí)現(xiàn)行業(yè)新突破。本新系統(tǒng)一出，則采用范圍大大增大了。隨著目前地源熱泵系統(tǒng)的成熟，將地源最大限度的利用起來。目前別墅最適合采用地源式水冷多聯(lián)系統(tǒng)。一般別墅都有戶外花園，采用地源熱泵可以利用花園的地底空間埋管。

　　1 此種空調(diào)形式主要特點(diǎn)

　　1.1 靈活自由的室內(nèi)機(jī)組成

　　室內(nèi)機(jī)最大總?cè)萘靠蛇_(dá)主機(jī)容量的125%。主機(jī)容量不同，可連接的室內(nèi)機(jī)臺(tái)數(shù)不同。按各個(gè)房間的用途和裝修特點(diǎn)，可以選用不同型式、不同容量的室內(nèi)機(jī)，使室內(nèi)裝修協(xié)調(diào)美觀；可以連接的有天花板嵌入式、掛壁機(jī)、暗裝風(fēng)機(jī)盤管式等配套末端。

　　1.2 高精度智能化控制

　　1）機(jī)組通過對(duì)每臺(tái)室內(nèi)機(jī)電子膨脹閥的不斷調(diào)節(jié)來控制室內(nèi)機(jī)的制冷/制熱量，可使室內(nèi)溫度精確的維持在設(shè)置溫度附近，溫度波動(dòng)在+0.5℃之間。

　　2）系統(tǒng)采用先進(jìn)的高靈敏度溫度網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)結(jié)合智能化溫度控制技術(shù)，使系統(tǒng)能夠感應(yīng)室內(nèi)冷熱負(fù)荷的變化而及時(shí)精準(zhǔn)的控溫，使室內(nèi)溫度分布均勻并避免了室內(nèi)溫度的大幅波動(dòng)。

　　3）強(qiáng)勁的制冷/制熱功能、直接蒸發(fā)制冷以及智能化溫度控制，使系統(tǒng)能夠快速制冷/制熱，室內(nèi)溫度能迅速達(dá)到設(shè)置溫度。

　　1.3 高可靠性

　　1）采用全套優(yōu)質(zhì)制冷配件。所有部件均經(jīng)科學(xué)設(shè)計(jì)、精密加工，整個(gè)系統(tǒng)經(jīng)長(zhǎng)期嚴(yán)格測(cè)試，機(jī)組運(yùn)行可靠、持久耐用。

　　2）主控系統(tǒng)采用先進(jìn)的微電腦控制系統(tǒng)，對(duì)機(jī)組實(shí)行全方位控制，安全保護(hù)功能齊全，具有強(qiáng)大的故障自診斷功能，無需專人維護(hù)，維修保養(yǎng)工作更輕松。

　　1.4 運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省

　　冬季地下水與土壤淺層溫度為16～18℃，大容量地表水體溫度為6～14℃，比環(huán)境空氣溫度高，所以熱泵供熱循環(huán)的蒸發(fā)溫度提高，壓縮機(jī)能效比系數(shù)提高。夏季地下水與土壤溫度為18～20℃，大容量地表水體溫度為22～26℃，其溫度均比環(huán)境空氣溫度低，冷凝壓力降低，壓差小效率提高，可以節(jié)約用戶40～50% 的空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用。

　　1.5 壽命長(zhǎng)

　　地下土壤淺層溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定，熱泵承受的動(dòng)荷載小，磨損輕，使運(yùn)行更穩(wěn)定可靠，熱泵壽命可長(zhǎng)達(dá)20年，而地埋PE管在地下可使用50年左右，保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。

　　1.6 環(huán)境效益顯著

　　水源熱泵與空氣源熱泵相比，沒有室外機(jī)那種熱氣流污染又破壞建筑物外觀形象。與溴化鋰直燃機(jī)及煤鍋爐相比沒有燃燒后二氧化硫及溫室氣體的排放，（是造成大面積酸雨的主要原因）沒有為燃料的存儲(chǔ)所的引發(fā)火災(zāi)及爆炸而擔(dān)憂。更沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場(chǎng)地。地源熱泵是以水作為傳熱介質(zhì)與大地土壤進(jìn)行熱交換，不需要消耗地下水資源，不會(huì)對(duì)地下水質(zhì)產(chǎn)生污染。土壤只是作為載冷載熱的媒介。

　　1.7 一機(jī)多用功能

　　水源熱泵系統(tǒng)可供暖氣、冷氣實(shí)現(xiàn)舒適空調(diào)，可取代常規(guī)的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置。在熱源條件充分情況下帶熱回收的熱泵機(jī)組還可提供生活熱水，達(dá)到經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，安全可靠，一機(jī)多用。

　　這些優(yōu)點(diǎn)都很符合別墅的需求。主機(jī)設(shè)備可以選用帶熱回收型式的，夏季可以滿足部分熱水需求，如此只需再添加稍小一臺(tái)的熱水設(shè)備即可滿足整個(gè)家庭的空調(diào)及采暖需求。

　　2 案例分析，以杭州城西某戶型別墅為例

　　2.1 設(shè)計(jì)配置

　　室內(nèi)總共三層，需要配空調(diào)的房間共有15間，儲(chǔ)藏間，中西廚房各一間，餐廳，客廳，影視間，9間臥室，總空調(diào)使用面積約為553.5m2，根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)、人體散熱、照明等綜合經(jīng)驗(yàn)考慮總配置室內(nèi)冷負(fù)荷118KW，一般家庭平時(shí)同時(shí)使用率基本在70%范圍之內(nèi)。所以主機(jī)考慮采用82KW的水冷機(jī)模塊可以了。

　　室內(nèi)部分設(shè)計(jì)安裝就跟普通的VRV系統(tǒng)一模一樣，管道就只有銅管及凝結(jié)水管，安裝空間需求很小，室內(nèi)機(jī)可以配置帶冷凝水提升泵，如此一來，凝結(jié)水管的斜坡度設(shè)計(jì)上可以相對(duì)小很多，不用擔(dān)心水管安裝影響吊頂高度，讓室內(nèi)空間更大。

　　室外主機(jī)采用水冷式帶熱回收熱泵，輸入功率約為20KW，單制熱水設(shè)備輸入功率約為1.6KW。夏季所需的換熱量Q冷=空調(diào)所需冷量+空調(diào)設(shè)備消耗的功率=82+20=102KW。（夏季生活熱水靠空調(diào)設(shè)備制冷時(shí)回收的熱量進(jìn)行制熱水）。冬季所需的換熱量Q熱=空調(diào)所需熱量+熱水設(shè)備熱量-空調(diào)設(shè)備消耗的功率-熱水設(shè)備消耗的功率=82+6.4-20-1.6=66.8KW。Q冷＞Q熱，所以地埋管打孔米數(shù)以Q冷為準(zhǔn)。根據(jù)測(cè)算經(jīng)驗(yàn)值，土壤、巖石的換熱量為60W/m（孔深），所以計(jì)算得打孔米數(shù)為L(zhǎng)=102/60*1000=1700米，埋管有四種：立埋管、橫埋管、螺旋埋管、水池盤管。垂直埋管方式適用于地表面積受限的場(chǎng)合，與水平敷設(shè)相比，所需的管材較少，同時(shí)由于地表4米以下為恒溫層，即該處的土壤溫度不再隨季節(jié)的變化而變化，通常保持在一個(gè)恒定的溫度值，大約為當(dāng)?shù)氐哪昶骄鶞囟?。因此垂直埋管方式可以使?dǎo)熱或吸熱效率不受季節(jié)的變化而發(fā)生改變。且本工程項(xiàng)目地貌平坦、地質(zhì)上屬沉積平原，地下數(shù)十米沒有巖層，三四十米深度也就是風(fēng)化巖，所以非常適合采用豎直埋管方式，所以建議地埋管全部采用豎直埋管，設(shè)計(jì)深度為80米。則計(jì)算得孔數(shù)N=1700/80=21.25≈21個(gè)。打孔直接為Φ110，埋管為單U管（PE管）。

　　且根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，立管與立管之間間隔五米，熱量相互之間傳遞已經(jīng)基本沒有影響。所以21個(gè)鉆孔占地面積約為三百平方米左右，基本整幢別墅及花園區(qū)域能滿足要求。地底下豎埋管在長(zhǎng)時(shí)間土壤內(nèi)會(huì)受到擠壓，為怕埋管變形扭曲，則在打孔埋管時(shí)，在孔內(nèi)進(jìn)行灌漿，主要為水泥細(xì)沙等，使管井內(nèi)管子能很好的固定牢，保證管子的壽命。

　　2.2 工程造價(jià)

　　設(shè)備部分約15萬元，室內(nèi)安裝造價(jià)5萬元，室外打孔及地埋造價(jià)約18萬元，工程總造價(jià)38萬元。

　　若是風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)總造價(jià)約為32萬元，VRV系統(tǒng)約總造價(jià)為35萬元。相對(duì)來說，水冷熱泵地埋系統(tǒng)初投資成本稍高。

　　2.3 運(yùn)行費(fèi)用

　　夏季運(yùn)行時(shí)間：每天10h*30天*5個(gè)月=1500h

　　冬季運(yùn)行時(shí)間：每天10h*30天*4個(gè)月=1200h

　　同時(shí)使用率：0.6

　　2.4 綜上所述

　　風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)：室外安裝方便，但室內(nèi)安裝復(fù)雜，占空間，冬季受室外溫度影響大，衰減較大，制熱效果稍差；VRV系統(tǒng)：安裝方便；冬季受室外溫度影響大，衰減較大，制熱效果稍差；水冷多聯(lián)地埋熱泵系統(tǒng)：舒適、健康、運(yùn)行費(fèi)用低，夏季制冷冬季制熱都不受室外溫度影響。年運(yùn)行費(fèi)用水冷多聯(lián)地埋熱泵系統(tǒng)可以節(jié)省40%～60%。

　　3 總結(jié)

　　地源熱泵系統(tǒng)的能量來源于自然能源。它不向外界排放任何廢氣、廢水、廢渣、是一種理想的“綠色空調(diào)”。被認(rèn)為是目前可使用的對(duì)環(huán)境最友好和最有效的供熱、供冷系統(tǒng)。該系統(tǒng)無論嚴(yán)寒地區(qū)或熱帶地區(qū)均可應(yīng)用?？蓮V闊應(yīng)用在辦公樓、賓館、學(xué)校、宿舍、醫(yī)院、飯店、商場(chǎng)、別墅、住宅等領(lǐng)域。而對(duì)于別墅、小型辦公場(chǎng)所或小賓館等場(chǎng)所更有優(yōu)勢(shì)。