大型商贸中心水环热泵空调系统与中央空调水系统对比及安装

万海山

（广东省工业设备安装有限公司，广东 广州 510000）

随着社会科技不断的进步发展，空调技术日新月异，大型商贸中心的空调系统的应用不断得到更新和发展，为了达到节能环保的可持续发展政策的指引，我国的空调系统技术不断突破，水环热泵空调系统比传统的中央空调水系统更具环保和节能，越来越受用户的使用和欢迎。针对大型商贸中心水环热泵空调系统与传统中央空调水系统进行对比，具体阐述两个系统的运用和安装的技术要点。

1 水环热泵空调系统原理（如图1）

水源热泵机组工作制冷原理就是在利用制冷剂蒸发将空调使用区域范围的热量吸取，放热给循环的冷却水中，由于水比热容高，所以比传统的风冷更高效率的带走空调使用区域热量，快速降低空调使用区域的气温。

水环热泵空调系统的换热循环模式为：冷媒与水、水与水、水与空气。三个换热循环系统之间靠冷媒、水及空气换热彼此之间通过盘管及板式热交换器进行热量的交换并传递，水源热泵机组空调末端内部为热介质交换为冷媒与水，水源热泵机组与板式换热器之间换热传递介质为水，板式热交换器与冷却塔换热传递介质是水与空气。

2 水环热泵空调系统与中央空调水系统对比

2.1 水环热泵空调系统主要特点

（1）水源热泵机组可利用水的高比热容和稳定性。水体比热容比空气比热容高，所以水源热泵机组循环换热依靠水体比空气冷却空调机组盘管散发的热量更高，能效比也可以提高，使冷却效果好于风冷式和冷却塔式，机组效率提高。据美国环保署（EPA）估计，设计安装良好的水源热泵，平均来说可以节约用户30%～40%的供热制冷空调的运行费用。

（2）水环热泵空调系统结构简单。其结构为：空调机组+冷却水系统，不需要主机房，各台机组独立运行，可同时实现制冷、制热或通风，单个房间机组故障不影响其他房间的机组运行。

（3）冷却水管不需保温。水路安装简单，工程投资和安装成本低，维护人员技术经验要求较低，单独商铺可以独立计费，运行成本较低。

（4）冷却水循环系统分内外两个循环系统。外循环直接板式交换器与冷却塔管道连接，属于开环循环；内循环是板式交换器与水源热泵机组管道连接，属于闭环循环，同时水处理器定期净化内循环冷却水，保证了内循环水的纯净度，减少藻类及管道内锈蚀现场，使内循环冷却水循环系统更加安全环保地运行，减少系统故障率。

2.2 传统中央空调水系统的主要特点

（1）中央空调水系统结构复杂。其结构为：空调末端+冷冻水系统+主机+冷却水系统，必须有空调主机房，只能实现单一的制冷或制热模式，任何一台末端开机，主机及冷冻水或冷却水系统都必须启动，适合大容量的制冷场馆类集中供冷，集中供冷能效较高，不适合分散式供冷，总体耗能高。

（2）传统中央空调系统冷冻水系统管道必须进行保温。系统出现故障率相对较高，主机出现故障后整个系统都无法运行，必须专业的管理人员进行维保，安装运行成本较高。

（3）传统中央空调水系统冷却水循环属于开环循环。通过冷却塔与空气中的尘埃接触，冷却循环水通过管道与主机、冷却塔相连接，容易滋生藻类锈蚀管道及主机，定期进行水处理，也会增加后期的系统运行维保成本。

3 水环热泵空调系统与中央空调水系统安装主要技术要点

3.1 空调水系统管道安装

（1）冷却水、冷冻水无缝钢管焊接时，管道的壁厚要根据规范要求开坡口，管道对口应平整，错口不得超过壁厚的20%，且总量不得超过2mm，焊缝表面不得有裂纹、气孔、咬口、结瘤、夹渣等缺陷。

（2）镀锌钢管安装时在干管端头加临时丝堵以备试压用，设计要求沥青防腐或加强防腐时，应在预制后、安装前做好防腐。安装镀锌管与管件上紧时，丝扣外露2～3扣，清除麻头，所有管口要加好临时丝堵。

（3）管道安装应平直，成条管道应在同一平面上。管道与管件、阀门、设备进出口连接时应与之在同一中心线上，并不得与之强迫对接。

（4）空调冷凝水管安装。空调冷凝水管应顺排水方向按图纸及规范要求进行放坡，严禁倒坡；空调机组冷凝水管应根据规范要求设置存水弯，防止空调机组产生负压无法排除冷凝水。冷凝水水平干管始端设清扫口。

（5）管道与阀门、设备连接时管道的重量不得由阀门或设备支承，在距离阀门两端300mm或设备接口处必须设置管道支架支撑。

（6）保温管道与支吊架之间应垫紧防腐处理的木衬垫，木垫块厚度应与保温厚度相同。

（7）管道与设备进出口的接管必须为柔性接口。柔性短管不得强行对口连接,立管弯头应做辅助支座。

3.2 管道系统的放水与排气点

（1）图1中已表明放水或排气点外，若在安装过程中出现局部的最高点（应尽量避免）或最低点时，应在相应的位置分别设置排气或放水设施。另外，从干管接出的支管，一般应从顶部或侧面接出，不得从管底接出，但从顶部接出时，不要接成“_∩_”型，以免产生气阻，如特殊需要接成“_∩_”型则应在最高点设排气阀。

（2）空调冷却水或冷冻水管干管坡度为0.002或见图1所示；风机盘管接管坡度大于0.01。空调水管的系统局部最高点应设自动排气阀，局部最低点设排水阀。

（3）冷却、冷冻水管安装坡度。支管坡向主管，主管坡向立管或总管，坡度应≥0.3%。

3.3 管道冲洗

空调水系统管道安装时必须将管内油污、异物及铁锈清理干净，安装时应保持管道的干净。管道压力试验合格后应进行系统冲洗及水处理，冲洗、排污合格之后，再循环试运行2h以上，且水质干净无异物后才能与制冷机组、空调设备相贯通。

3.4 设备运输及转运

（1）设备在水平运输和垂直运输之前不要开箱并保留好底座等，整体设备允许的倾斜角度要严格参照设备使用说明书要求执行。

（2）对设备运输通道、场地等，必须在设备吊装作业前预留及清理。

（3）设备运输及转运前检查。检查及确定设备起吊位置；严格检查卷扬机、导向滑轮、锚固点等是否符合现场的吊装要求；检查卷扬机启动制动性能；检查吊装作业区安全措施必须落实到位并清除安全隐患。

（4）设备试吊装时，严格检查、调整起吊具、吊索的受力状况和设备的水平度。

3.5 设备安装

通风空调系统设备安装应按照设备供货商指导及产品说明书安装要求进行安装。

（1）水源热泵空调机组安装。水源热泵空调机组安装时，安装位置应正确，基础水平度应平整。加减震装置时，应严按设计及规范要求的减震器型号、数量进行安装。

（2）风机盘管机组安装。风机盘管同冷冻水管道的连接，应在管道冲洗合格后进行，以免堵塞热交换器的盘管。风机盘管的进出水管接头及冷凝水排水管接头要连接严密，水管必须保温，厚度要符合设计及规范要求，防止产生凝结水。

（3）水泵安装。水泵安装前要核查设备基础的尺寸、标高、轴线及预留孔洞等是否正确。水泵吊装时，吊钩、索具钢丝绳不允许挂在水泵或电机的轴、轴承或泵的进出口法兰上，应挂在水泵的底座或泵体和电机的吊环上。水泵与电机采用联轴器连接时，用百分表在联轴器的轴向和径向进行测量和调整，使两轴心允许偏差：轴向倾斜不大于0.2/1000，径向位移不大于0.05mm。

4 结语

对于水环热泵空调系统及中央空调水系统，根据其运行原理及主要的系统设备安装要求，可以根据使用场所的特点进行选择；水环热泵空调系统适合分散式单独商贸中心及商铺使用，传统中央空调水系统适合集中式长时间供冷供热的学校、办公中心及大型酒店使用。对于现有的空调系统的技术不断更新换代，水环热泵空调系统的节能环保、运行维护成本低的特点，更具推广运用。