水环热泵空调系统在建筑领域的应用与发展前景

张勇 李修东 姜波

摘 要：社会不断地向前发展，人们的生活水平不断提高，原有的生活设施已经不能满足现代人对生活质量的要求，比如当前的建筑领域，人们纷纷采用了空调，而水环热泵空调系统在我国的应用取得了很大成就。由于水环热泵空调系统比较环保、节能的特点，正好顺应了二十一世纪人类对环保倍加重视的意识，所以环热泵空调系统将具有很好的发展前景。

关键词：水环热泵 空调系统 建筑应用发展

中图分类号： TH3 文献标识码： A

随着全球化经济的日新月异，我国的国民经济也奔同了现代化建设，在当代国家领导人的带领，整个国民经济取得的成就破为丰厚，在建设领域内的发展现状较为突出。近年来，水环热泵空调系统在我国建设行业的应用已经有了明显的成绩，这些空调节能技术所起的作用举足轻，其意义影响深远。由于水环热泵空调系统拥有许多优点，可以有效地回收建筑物内的余热，没有污染，又能简化设备，方便对分户进行计量、计费，而且容易安装和管理。因此，采用水环热泵空调系统技术可以有效解决暖通空调系统的能源问题，还可以解决目前存在的环境问题，本文将进一步探讨水环热泵空调系统在建筑领域的应用与发展前景，充分挖掘其最大应用潜力。

一、水环热泵空调系统工作原理

1.1工作原理

关于水环热泵空调系统的工作原则，具体可以表现为：空气热泵机组制热时，加热源为水循环环路中的水；组制冷时，则水就是排热热源。在相同系统中，某些热泵机组制热，从循环水中吸收热量；某些热泵机组制冷，向循环水排放热量，当彼此吸热量和制放热量基本相等时，此时的系统才能高效运行。

1.2系统特点

关于水环热泵空调系统的特点，具体可以表现为：节省占地面积，合理控制成本；相比昂贵的四管制，又能节省管道系统的初投资；灵活性较强， 可同时满足不同用户要求，分户计量、分期安装、节省投资、节约空间，又能大大降低运营管理费；回收建筑内的余热，节能又环保；设计方案简单，有利于缩短工程。

二、水环热泵空调系统应用分析

2.1应用于写字楼及公寓建筑

关于水环热泵空调系统，通常可以应用于写字楼及公寓建设方面。关于这种应用环境，我国普遍采用的是传统中央空调，费用较大，在其面积上，基本上存在公摊费用现象，如果上下班时间不同，或者是其他客观因素的影响，会直接导致空调主机的开机时间不同，倘若少数房间使用时，则花费较大，这样给管理工作带来了很大麻烦。因此，现代化建设的新技术不断涌入市场，水环热泵空调系统应用渐渐广泛，在写字楼及公寓建筑中，每个租户都可以自行安装电表，即使发生故障，其他租户将不会受其影响等；而且这种建设中应用水环热泵空调系统，没有制冷机房，可以大大节省建筑面积。此外，在写字楼及公寓建筑中进行安装时，建设施工单位一定要先安装水系统，直到房子出租或出售后，再派人去安装主机，这样可以分别计费，还可以节省一次投资。

2.2应用于商业建筑

关于水环热泵空调系统，通常可以应用于商业建筑方面。由于现代商业建筑都向高层发展，其体量不断增大，还存在一些功能比较混杂的户型，具体表现为：面 积有大有小，甚至存在许多应用现象，像应用于小的出租户，应用于夜间营业，以及白天营业等等。毫无疑问，不同功能房间，它们对冷热负荷的要求也不尽相，甚至存在很大的温度差异。如果采用传统中 央空调系统，无法平衡冷、暖，而且其费用公摊也会给管理带来麻烦，甚至激化矛盾。所以，当采用水环热泵空调系统时，可以从根本上优化设计，有效地解决商业建筑存在的现有问题。

2.3应用于宾馆酒店建筑

关于水环热泵空调系统，通常可以应用于宾馆酒店建筑方面。具体应用于此类建筑时，可以给旅客带许多方便，比如旅客可以自行控制机组，避免全部开机，又能减少初投资运行和维修费用；而且在夏秋季节，客人对室内环境要求不同，即有时要冷，有时要暖，通常只有高级酒店才解决此类问题，而现在有了水环热泵空调系统，情况可以发生较大改变，人们可以随意在房间里进行供暖或者供冷。所以，水环热泵空调系统应用于宾馆酒店建设方面，能够完全满足客人供暖或供冷的不同需求。

2.4应用于医院建筑

关于水环热泵空调系统，通常还广泛应用于医院建设方面。基于水环热泵空调系统的相关优点“温度可以自行调节，房间温度能满足所有人群需要”，所以这种优势特别适合在医院建筑进行应用。在医院，由于病人类型很多，不同的病人对环境温度的依赖性极强，有的要求高，有的要求低，有的要求不高也不低等等，甚至频繁更换，而水环热泵空调系统正好可以满足不同病房需求。此外，因为各空调机的设置是单独存在的，不会引发交叉感染现象，即这种类型空调机 组非常适用于医院等医疗系统。

三、水环热泵空调系统发展前景

3.1 解决建筑余热的不足

为了解决建筑余热不足问题，只有建筑物区内存在大量余热，或者其周边区需要供热时， 水环热泵空调系统转移所需热量到周边，才能回收建筑物余热，从而节约能源。如果区域面积小，余热量也小，就要增设锅炉来补充热量，然而，使用锅炉补充的方法极不合理，在写字楼公寓、以及商业建筑中，租房或出售比较分散，为了方便管理，所有的开发商都希望将空调使用费放在末端，减少主体运行费用和初投资费用，避免分摊矛盾，只有选择水环热泵空调，才是最佳的系统模式。

3.2 实现供冷中的经济性

关于水环热泵空调系统在我国建筑行业领域内的应用情况，其供冷中的经济性对于节能效果至关重要，而此问题可以在空调系统设计中采用混合系统形式进行解决。 混合系统对于固定的冷负荷场所冷水机组，进行全年供冷，特别是在冷负荷和热负荷同时要求的周边区域，设置水源热泵系统可以在夏季供冷、冬季供暖。在冬季运行时，作为周边区的小型水/空气热泵的一种低温供暖源，水热泵空调系统有条件回收建筑物内的余热，还能节省周边区供暖的高位能，从而实现水环热泵空调系统供冷中的经济性能。

3.3 确保管路水力平衡

由于水环热泵机组对流量恒定的要求非常严格，然而，为保证各机组流量符合要求，可以加大系统流量，但是会消耗更多，所以这种方法极不可取。其实，在设计水环热泵空调系统时，必须认真思考环路间的水力平衡，如果条件允许且经济合理时，可以采用同程系统，要求各分支环路不能过大，在环路间进行平衡计算。例如：可以根据设备厂家的性能参数方面进行考虑，观察设备冷量小的阻力小，冷量大的阻力大，在同一管路相近位置时，设较大设备，其流量与要求的设备流量正好相反，这会增加大机组水流量不足的几率。所以，设计水环热泵系统时，最好在同一管路选用同一机组型号，尽量设置电磁阀，遇到机组压缩机停机现象时，需要切断水流。此外，在施工时，一定要严格按照施工工艺，合理布置综合管线，减少管路弯头，从而确保管路水力平衡。

结束语：

综上所述，作为一种节能和环保型技术应用产品，水环热泵空调系统能够对管理进行集中控制，可以大大提高系统运行的稳定性、可靠性和节能性，并在实践应用中不断发展。也就是说，随着该技术的成熟，水环热泵空调系统将克服其自身缺陷，在我国建设领域内不断得到发展与普及应用，特别是在当今能源紧缺、污染日趋严重的环境背景下，水环热泵空调系统值得推广，而且其应用和发展前景会越来越繁荣。

参考文献：

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作者简介：张勇（1983 -），男，本科，主要从事中央空调及制冷压缩机设计开发工作，工作单位：荏原机械（中国）有限公司烟台分公司，邮编：265500，