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水源热泵选用指南
1、主要控制参数
水源热泵的主要控制参数包括名义制冷量、名义制热量、制热性能系数、制冷能效比、水流量、噪声等。
2、特点及适用范围
表1
类别
特点
适用范围
水源热泵
地表水系统
以江、河、湖、海的地表水，直接或通过换热盘管间接循环为低温热源的热泵系统；直接循环时，蒸发器(冷凝器)应考虑防垢和防腐问题
水量和水温可以满足热泵系统可靠和经济运行的地区
地下水系统
以抽取和回灌地下水（单井或双井）为低温热源的热泵系统。制冷时水温宜为10℃～25℃，制热时水温宜为5℃～25℃
地下水的抽取和回灌水量及其温度，可以满足热泵系统可靠和经济运行，且为当地水文地质管理部门所允许的地区
地埋管系统
以水平或垂直方式在地下埋设盘管，以水或其它换热介质在盘管内循环、与岩土体进行热交换为低温热源的热泵系统；制冷时介质温度宜为10℃～40℃，制热介质温度温宜为5℃～25℃
具备钻孔埋管的地质条件即可应用
水环式系统
通过封闭循环的水系统，将数组水/空气热泵(水/水热泵)机组并联组成一个复合式空气调节系统，可部分机组供暖运行、部分机组供冷运行。系统以回收建筑物余热为主要特征； 循环水系统水温保持在15~35℃之间，高于35℃时由冷却塔冷却, 低于15℃时由热源加热补充。水系统无需保温和保冷；可直接将热泵机组设置在空调房间内，省去机房占地面积
建筑规模较大、有较多常年冷负荷的内区、需要同时供冷和供暖的商业、办公、娱乐等综合大厦；如其内区面积大于或与外区面积相当、冷负荷与热负荷大致相等，为最佳应用场合
3、主要技术性能要求
1）、制冷(热)量，制冷(热)消耗功率
按表2和表3制冷(热)名义工况条件实测的制冷(热)量不应小于名义制冷(热)量的95%；其相应消耗功率不应大于名义制冷(热)消耗功率的110%。
2）、制冷能效比(EER)，制热性能系数(COP)
实测制冷量与实测制冷功率的比值 [即能效比(EER)]、实测制热量与制热功率的比值[即性能系数(COP)]，不应小于表4、表5和表6中的规定值。机组能效等级按表7判定。
3）、静压、噪声
水源热泵机组的机外静压、噪声限值应符合表8的规定。
4）、水系统压力损失
按GB/T18430.1-2001要求测定的水系统压力损失不应大于机组名义值的115%。5) 、其它要求。机组的制冷系统安全性能、电气安全性能、气密性、液压试验等均应符合国家相关标准中的要求。
表2 商用冷水(热泵)机组名义工况条件 (℃)
工况条件
使用侧
热源侧
冷(热)水
水冷式
风冷式
进口水温
出口水温
进口水温
出口水温
干球温度
湿球温度
名义制冷工况
12
7
30
35
35
-
名义制热工况
40
45
15
7
7
6
注：上表数据引自GB/T 18430.1-2001。
表3 水源热泵机组名义工况条件 (℃)
类别
冷(热)风型机组1
冷(热)水型机组1
工况
条件
使用侧入口空气状态
热源侧状态
环境空气状态
使用侧进水/出水温度
热源侧进水/出水温度
干球温度
湿球温度
环境干球温度
进水/出水温度
干球温度
湿球温度
水环式
地下水式
地下环路式
水环式
地下水式
地下环路式
名义制冷工况
27
19
27
30/35
18/29
25/30
15~30
-
12/7
30/35
18/29
25/30
名义制热工况
20
15
20
20/—3
15/—3
0/—3
15~30
-
40/—3
20/—3
15/—3
0/—3
风量静压
20
16
-
-
-
-

注：1.冷(热)风型机组指使用侧换热设备为带送风设备的室内空调盘管机组；
2.冷(热)水型机组指使用侧换热设备为制冷剂-水热交换机组。
3.出水温度依据名义制冷工况水流量确定。
4.上表数据引自GB/T 19409-2003。
表4 冷水(热泵)机组名义制冷工况能效比(EER)
类型
名义制冷量 (W)
EER(W/W)
风冷式或蒸发冷却式
≤50000
≥2.40
>50000
≥2.60
水冷式
≤528000
≥3.80
528000<名义制冷量≤1163000
≥4.00
>1163000
≥4.20
注：上表数据引自GB 19577-2004。

表5 冷水(热泵)机组名义制冷工况能效比(EER)
类型
额定制冷量 (kW)
EER (W/W)
水冷
活塞式/涡旋式
<528
3.8
528~1163
4.0
>1163
4.2
螺杆式
<528
4.10
528~1163
4.30
>1163
4.60
离心式
<528
4.40
528~1163
4.70
>1163
5.10
风冷或蒸发冷却
活塞式/涡旋式
≤50
2.40
>50
2.60
螺杆式
≤50
2.60
>50
2.80
注：上表数据引自GB 50189-2005，为对公共建筑冷水(热泵)机组名义制冷工况能效比的规定。
表6 水源热泵机组名义工况制冷能效比和制热性能系数
类别
名义制冷（热）量
Q（W）
EER （W / W）
COP （W / W）
水环式
地下水式
地下水环式
水环式
地下水式
地下水环式
冷热风型
Q≤14000
3.2
4.0
3.9
3.5
3.1
2.65
14000＜Q≤28000
3.25
4.05
3.95
3.55
3.15
2.7
28000＜Q≤50000
3.3
4.10
4.0
3.6
3.2
2.75
50000＜Q≤80000
3.35
4.15
4.05
3.65
3.25
2.8
80000＜Q≤100000
3.4
4.20
4.1
3.7
3.3
2.85
Q＞100000
3.45
4.25
4.15
3.75
3.35
2.9
冷热水型
Q≤14000
3.4
4.25
4.1
3.7
3.25
2.8
14000＜Q≤28000
3.45
4.3
4.15
3.75
3.3
2.85
28000＜Q≤50000
3.5
4.35
4.2
3.8
3.35
2.9
50000＜Q≤80000
3.55
4.4
4.25
3.85
3.4
2.95
80000＜Q≤100000
3.6
4.45
4.3
3.9
3.45
3.0
100000＜Q≤150000
3.65
4.5
4.35
3.95
3.5
3.05
150000＜Q≤230000
3.75
4.55
4.4
4.0
3.55
3.1
Q＞230000
3.85
4.6
4.45
4.05
3.6
3.15

注：1. 能效比（EER）为机组制冷量与制冷消耗的功率之比。
2. 性能系数（COP）为机组制热量与制热消耗的功率之比。
3.上表数据引自GB/T 19409-2003。
表7 冷水(热泵)机组能效等级指标
类型
能效等级
名义
制冷量 能效比
(W)
一级
二级
三级
四级
五级
风冷式或蒸发冷却式
≤50000
3.20
3.00
2.80
2.60
2.40
>50000
3.40
3.20
3.00
2.80
2.60
水冷式
≤528000
5.00
4.70
4.40
4.10
3.80
528000<名义制冷量≤1163000
5.50
5.10
4.70
4.30
4.00
>1163000
6.10
5.60
5.10
4.60
4.20
注：1. 机组的节能评价值为表中能效等级的二级。 2. 上表数据引自GB 19577-2004。

表8 水源热泵机组名义工况最小机外静压、噪声限值
名义制冷（热）量Q
（W）
最小机外静压1（Pa）
噪声限值［dB（A）］
冷热风型
冷热水型
整体式
分体式

带风管
不带风管
室内侧
室外侧

带风管
不带风管

Q≤4500
―
55
53
48
46
48
48
Q≤7100
20
58
56
53
51
53
53
7100＜Q≤14000
30
64
62
60
58
58
58
14000＜Q≤28000
80
68
66
66
64
63
63
28000＜Q≤50000
120
70
68
68
66
67
67
50000＜Q≤80000
150
74
72
71
69
72
72
80000＜Q≤100000
180
77
75
73
71
74
74
100000＜Q≤150000
220
79
－
76
－
77
77
Q＞150000
250
－
－
－
－
－
－
注：1.最小机外静压是接风管式室内机的限值。 2.上表数据引自GB/T 19409-2003。
4、设计选用要点
1）、热泵机组应根据建筑物冬季热负荷及负荷特点进行选型，同时应核算夏季空调冷负荷，两者都需满足。对于低负荷工况运转时间较长的系统，机组应具有较好调节性能。
2）、机组选型应优先选用性能系数较高的机型。
3）、地源热泵系统设计时，应考虑以下要点：
（1）地源热泵系统方案设计前，应进行工程场地状况调查，并应对浅层地热能资源进行勘察。
（2）采用地表水作为低温热源的热泵系统，应根据水源的水质条件确定机组是采用直接式(地表水直接进入机组换热)还是间接式(通过盘管或板式换热器)换热形式。还应考虑地表水温度变化规律及对机组性能的影响。寒冷地区要采取防冻措施。
（3）采用回灌井的热泵系统，应通过闭式循环和可靠的回灌技术措施，确保置换冷量或热量后的地下水全部回灌到同一含水层，并不得对地下水资源造成污染及浪费。为保证系统所需水量长期、稳定地提供，必须采取防止水井老化的措施。
（4）采用地埋管式热泵系统，应根据《地源热泵系统工程技术规范》的规定，对岩土层的结构、热物性、温度，地下水的静水位、水温、水质及分布、径流方向及速度，冻土层厚度等岩土体地质条件，先期进行勘察。地埋管换热器的换热量，应满足系统吸热量和释热量的需要，且在计算周期内的总释热量宜与其总吸热量相平衡。
4）、水环式热泵选型时，应考虑以下要点：
（1）水环式热泵机组的进风温度，一般不应低于13℃，冬季用作新风机组时, 进风应经预热处理。
（2）水环式热泵机组需要采取可靠的减振和消声措施。
（3）由于热泵机组换热器对循环水水质有较高的要求，应采用设置中间换热器的开式冷却塔，或采用闭式冷却塔。
6、执行标准
1）、产品标准
《蒸汽压缩循环冷水（热泵）机组 工商业用和类似用途的冷水（热泵）机组》 GB/T18430.1-2001
《水源热泵机组》 GB/T19409-2003
《制冷和供热用机械制冷系统安全要求》 GB9237-2001
《冷水机组能效限定值及能源效率等级》 GB19577－2004
2）、工程标准
《地源热泵系统工程技术规范》 GB 50366-2005
《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005