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小议沈阳某酒店水源热泵机房设计
1工程概况
沈阳某酒店位于沈阳市和平区，建筑面积4.6万m2，建筑总高度98m，主要功能餐饮娱乐、客房，采用水源热泵系统，夏季供冷、冬季供暖，同时提供卫生热水。
2设计参数
夏季室外计算干球温度31.4℃,湿球温度25.3℃；冬季室外计算干球温度-22℃，最冷月平均相对湿度64%。
室内设计参数（见表1）
3空调冷热负荷、卫生热水热负荷
空调冷负荷3310Kw、空调热负荷3680Kw、卫生热水热负荷1500Kw。
4水源热泵机房
4.1水源热泵机组
本工程空调系统螺杆式水源热泵机组：单台产冷量1682Kw，单台产热量1847Kw，制冷用电量274Kw，制热用电量352KW，冷媒7-12℃、热媒45-40℃，采用R22制冷剂，共设置2台；卫生热水系统螺杆式水源热泵机组：单台产热量1550KW，制热用电量480KW，热媒60-50℃，采用R134a制冷剂，共设置1台。
井水外网设计
4.2.1抽水量回灌量
根据水文地质勘察报告，本工程所在地抽水井井水温度为12℃（冬夏季基本恒定），水源热泵机组冬季制热工况拟定井水回灌温度为4℃。
冬季空调系统水源热泵机组需用抽水量（回灌量）计算如下：
G1 = (Qr1-Nr1)X2台X0.86/(Tg-Th1)
其中
G1——冬季空调系统抽水量（回灌量）m3/h
Qr1 ——空调系统水源热泵机组制热量 Kw
Nr1 ——空调系统水源热泵机组制热工况机组功率 Kw
0.86 ——Kw转换成Kcal/h的换算系数
Tg——抽水井井水温度 ℃
Th1 ——回灌井井水温度 ℃
则
G1 =(1847-352)X2台X0.86/(12-4)
= 321 m3/h
夏季空调系统水源热泵机组需用抽水量（回灌量）计算如下：
考虑北方地区空调系统冷热负荷的特点及冬季井水回灌温度的限制，保证冬季水源热泵机组正常运行，同时为最大限度降低抽水井、回灌井数量，假定夏季空调系统水源热泵机组需用抽水量（回灌量）与冬季相同，核算夏季井水回灌温度。
夏季空调系统水源热泵机组需用抽水量（回灌量）计算如下：
G2 = (QL+NL)X2台X0.86/( Th2- Tg)
其中
G2——夏季空调系统抽水量（回灌量）m3/h
QL——空调系统水源热泵机组制冷量 Kw
NL——空调系统水源热泵机组制冷工况机组功率 Kw
0.86 ——Kw转换成Kcal/h的换算系数
Tg——抽水井井水温度 ℃
Th2 ——回灌井井水温度 ℃

现假定 G2=G1
G2 =(1682+274)X2台X0.86/( Th2-12) = 321 m3/h
则Th2=22.5℃
此井水回灌温度符合沈阳设计惯例（井水回灌温度≤25℃）。

冬季（夏季）卫生热水系统水源热泵机组需用抽水量（回灌量）计算如下：
G3 = (Qr2-Nr2)X1台X0.86/(Tg-Th1)
其中
G3——卫生热水系统抽水量（回灌量）m3/h
Qr2 ——卫生热水系统水源热泵机组制热量 Kw
Nr2 ——卫生热水系统水源热泵机组制热工况机组功率 Kw
0.86 ——Kw转换成Kcal/h的换算系数
Tg——抽水井井水温度 ℃
Th1 ——回灌井井水温度 ℃
则
G3 =(1550-480)X1台X0.86/(12-4)
= 115 m3/h
冬季最大抽水量（回灌量）为 G1+ G3=321+115=436 m3/h
夏季最大抽水量（回灌量）为 G2+ G3=321+115=436 m3/h
4.2.2抽水井回灌井
根据水文地质勘察报告，本地区单井干扰取水量约为120 m3/h，单井干扰回水量为50 m3/h，本工程最大抽水量（回灌量）为436 m3/h，理论设置4口抽水井、9口回灌井，即可满足设计需求，同时根据沈阳多年运行情况（抽水井好于回灌井）及地方规定（抽水井与回灌井之比≥1：2.5），本工程实际设置4口抽水井、10口回灌井。每口抽水井设置1台潜水泵，水泵流量G=132m3/h，水泵扬程H=45m，电量N=22Kw；抽水井井间距均不小于40米，回灌井井间距均不小于30米，取水区、回灌区距离大于40米。井水管道采用PE100系列管道直埋敷设，抽水井管采用聚氨酯发泡保温，回灌井管不保温，为保证回灌井回灌效果，回灌井管插入井水静水位下15米。抽水井及回灌井井室内均设置自动远传水表，井水参数（水温、水量、水压等）自动即时传回楼宇自控系统电脑主机显示器。
同时为更好保证井水回灌，本工程将2口抽水井设计为抽水、回灌两用井，实际运行中可根据抽水、回灌情况，将一口或2口抽水井通过阀门开关，转换为回灌井使用，更好地保证系统运行安全可靠。
4.3过渡季空调系统冷源设计
在每年过渡季（5、6月份及9、10月份等）可采用板式换热器直接从井水换冷供空调系统使用，二次侧水温可高于一次侧井水温度1-1.5℃，不需要开启水源热泵机组，可大大降低电量消耗，节约系统运行成本。具体方案详图。
4.4客房卫生热水供应
客房卫生热水采用闭式供水方式，可在机房内设置1个或多个立式储热水罐，并联连接，罐外保温，储热水罐总容积建议不小于15m³，客房卫生热水用水源热泵机组与储热水罐直接连接，循环加热，卫生热水通过自来水压力直接供给客房使用，不需要增加供水泵及高位水箱等。客房卫生热水用水源热泵机组建议在电网低谷电价（一般为晚上11：00至第二天凌晨5：00）运行，加热储热水罐内水温至60℃，在其他时段，机组尽量减少运行时间，运行成本大大降低。
水源热泵系统自动控制
4.5.13台水源热泵机组并联运行，每台机组均设置2个开关型电动蝶阀，与机组连锁，保证机组与循环水泵及潜水泵的最优化匹配，延长机组与水泵的使用寿命。
4.5.2抽水井及回灌井井室内均设置自动远传水表，井水参数（水温、水量、水压等）自动即时传回楼宇自控系统电脑主机显示器，可监控抽水井潜水泵的运行情况，监视回灌井井水回灌情况，可以做到回灌井溢水报警等。
4.5.3本工程共设置4口抽水井，每口抽水井设置1台潜水泵。在水源热泵机房回灌井水总管上设置温度探头，即时测定回灌井水温度，通过电脑计算实际水温与预先设定水温偏差值，如果此偏差值超过设定偏差值，则输出电信号自动运行1台潜水泵，如经过一段时间运行，测定偏差值又超过设定偏差值，则输出电信号自动运行下1台潜水泵，一直到4台潜水泵满负荷运行状态；反之亦然。
结束语
本工程自2004年开始设计，04年冬季空调系统、卫生热水系统使用，经4个年度运行使用，完全达到使用要求，同时得到一些体会，归纳如下：
5.1水源热泵机组建议采用满液式机组，冬季井水回灌温度可达到4℃或更低，干式机组回灌温度一般不能低于6℃，因热回收机组夏季提供热水温度不大于55℃，同时系统管理较复杂，建议卫生热水机组不选用热回收型。
5.2系统冬夏季切换阀门采用对夹式单向蝶阀（国家现行仅有单向阀标准），采用高位膨胀水箱补水定压，发现水箱不断补水，经查发现井水管路与空调水管路切换阀门安装方向有误，空调水管路（高压侧）向井水管路（低压侧）漏水，调换阀门安装方向，使阀门密封侧朝向高压侧（空调水管路），系统运行正常。
5.3过渡季空调系统采用板式换热器直接井水换冷方式，二次侧水温高于一次侧井水温度1-1.5℃，建议采用国外品牌或国外技术换热器厂家，加强板片清洗。
5.4井水采用四级过滤：抽水井井网过滤、机房内除污器过滤、旋流除砂器过滤、射频水处理器过滤。05年冬季机组供暖运行，发现机组出力不足，经查证实机组制冷剂泄露，进一步检查发现，机组冷凝器数根铜管存在漏点，冷凝器壳体下部堆积一些细沙，最终验证为含细沙井水高速冲刷冷凝器铜管所致。采用更换高效旋流除砂器、增加射频水处理器过滤网目数至40目、加强过滤网清洗等措施，系统运行至今未发生问题。
5.5井管外线如采用钢管，建议采用厚壁钢管，增加使用年限；如采用PE管道，建议采用PE100系列管道，增加抗压强度。
5.6回灌井室内回灌弯管上部应设排气弯管，建议采用管径DN≥25。运行发现回灌井水含气较多，严重影响回灌井管回灌量，增设排气管后，回灌量明显增加。
5.7如回灌井内回灌井管管口高于井水水面，回灌井水射流射入井内，会造成很大水花、气泡，将空气带入静水中，严重影响回灌井向周围渗水量，建议回灌井内的回灌井管建议插入井水静水位下15米。
5.7回灌井管如埋设深度在冻层以下，无需保温。