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地源热泵空调系统组成及主要型式

（一） 系统组成 地源热泵空调系统一般由三个必需的环路组成，必要时可增加第四个预热生活热水环路。如图1所示。 1．地热换热器环路 由高强度塑料管组成的在地下循环的封闭环路，循环介质为水或防冻液。冬季从周围土壤（地层）吸收热量，夏季向土壤（地层）释放热量，其循环有一台低功率的循环泵来实现。 2．制冷剂环路 即在热泵机组内部的制冷循环，与空气源热泵相比，只是将空气－制冷剂换热器换成水－制冷剂换热器，其它结构基本相同。 3．室内环路 室内环路在建筑物内和热泵机组之间传递热量，传递热量的介质有空气、水或制冷剂等，因而相应的热泵机组分别应为水—空气热泵机组、水—水热泵机组或水—制冷剂热泵机组。 4．生活热水环路 将水从生活热水箱送到冷凝器去进行循环的封闭加热环路，是一个可供选择的环路。对于夏季工况，该循环可充分利用冷凝器排放的热量，不消耗额外的能量而得到热水供应；在冬季或过渡季，其耗能也大大低于电热水器。供热循环和制冷循环可通过热泵机组的四通换向阀，使制冷剂的流向改变而实现冷热工况的转换，即内部转换。也可通过互换冷却水和冷冻水的热泵进出口而实现，即外部转换。

（二） 主要型式 地源热泵的地下环路中的介质是水或防冻液溶液，根据其供热（冷）介质（承担室内负荷的介质）的组合方式不同，地源热泵主机可分为：水－水系统、水－冷剂系统、水－空气系统热泵。

与此相应的空调系统型式主要有三种：

1．水－水系统 水－水系统热泵主机的制冷工况与普通冷水机组的功能相同，即它是空调系统的冷源，为各种空调系统的末端装置提供冷冻水（二次冷媒）。不同的是它所具有的供热工况－热泵运行方式，能够为空调系统提供45～550C的热水。在选用该型主机时，应着重注意两点：一是空调系统供热工况或供暖方式末端装置的选择、设计应与热媒参数相匹配；二是该型主机制冷与供热工况间的转换一般是通过机外二次冷媒水与地热换热器循环水流道切换实现的。因此水系统的设计应满足这一要求。

2．水－冷剂系统 水－冷剂系统热泵主机与冷、热两用的家用分体式空调的工作原理基本相同。不同的是它利用地热换热器循环水作为热泵制冷工况的冷却水和供热工况的低温热源。家用分体空调中体积庞大、噪声污染严重的室外机被两根循环水管所取代。由该型热泵主机组成的空调系统与风机盘管系统基本相同。只是前者承担室内负荷的是制冷剂，而后者是冷冻（热）水。因此，该型热泵主机的选择、设计、安装与控制可参照风机盘管系统进行。

3．水－空气系统 水－空气系统热泵主机与全空气系统中空调机组的作用相同。不同的是前者自身具备冷热源，其蒸发器（或冷凝器）相当于空调机组的表冷器（或加热器）。因此，该型热泵主机的热效率高于水－水系统热泵主机。在不需要二次冷（热）媒的情况下，宜优先考虑选用这种主机。该机组的选择设计方法与空调机组的基本相同。应注意的是二者的热媒参数有所不同，在确定加热器（冷凝器）面积时应区别对待。

使用小循环系统

目前很多热水工程都是循环系统。循环系统的空气能在冬季会出现能效衰减，在春秋两季的时候，空气能热泵机组能够在工作时间内产生若干吨55摄氏度的热水，比如春秋两季环境温度是15摄氏度，进水管的水温是18摄氏度，5台10P机能够产生25吨55摄氏度的热水。可是到了冬季，环境温度只有0摄氏度了，进水温度为8摄氏度，同样吨位的热水，就只能达到35摄氏度。

为了保证冬季，客户也能用上热水，许多经销商将原来的大循环系统改成小循环系统。大循环系统就是一个循环机组系统配置一个大水箱的形式，比如北方是1比2的配置，所以5台10P机配置一个25吨的水箱，每一次循环，水温就升高5摄氏度，逐渐加热到55摄氏度之后机组停止工作。可是到冬季，能效比衰减，25吨热水就不是55摄氏度，其实只有35摄氏度，热水不能用来洗浴。为了改变这种形式，很多经销商就将大循环系统改成小循环系统。5台机组的系统不再使用一个25吨的水箱，而是使用一个一个20吨的大水箱和一个5吨的小水箱，小水箱作为加热水箱，大水箱是储热水箱。小水箱比较小，5台机组很快就能将水温加热到55摄氏度，加热到55摄氏度之后就往大水箱储存，经过这样一变化，机组在冬季就可以运行了。这一原理就是超大配置改革。检查热泵系统的运行情况

金无足赤人无完人，工业产品没有的合格率，而经销商安装好的热泵热水系统也不可能的不出现问题，出现问题不可怕，可怕的是经销商不去体会这件事情。对于经销商，关键还看事前的防范和事后的服务。到了冬季寒冷期间，经销商需要去做一些维护工作，首先，需要提前清洗蒸发器，消除蒸发器的杂质和灰尘，蒸发器的翅片上更干净了，水珠也就不会滞留，所以这样可以降低机组结霜的可能性；其次，对空气能增加一些冷媒，提高能效比；对一些有过冬隐患的旧款机组更换部分零部件。总之，经销商需要提前检查热泵机组，提高空气能在冬季运行的可靠性。

要知道，空气能工程安装后并不是不看管。要想平稳过冬，平时做好维护工作，注意定期清洗机器。所以为了确保机组在冬天不会有问题，提前对所有设备进行巡检。由于空气能是自动化程度较高的设备，使用时定期进行机组状态检查，若能对机组进行长期有效的维护与保养，热泵机组的运行可靠性和使用寿命都会得到意想不到的提高，以保证能顺利过冬。

加固热泵机组的稳定性能

热泵的zui重要问题还是在机组，机组是核心。热源没有问题，其他的都是小问题。所以，需要将热源加固。不能改变的就不改变，能改变的就要做的。比如，给热泵主机抬高几公分的距离。热泵主机出现问题是在什么情况下呢？当然是在下雪天，下雪天的时候，有些地方出现几公分厚的雪，雪几乎都掩盖到风机上了，这样，风机在化霜的同时，还要对室外的雪进行处理，这样就加大了工作负担，尽管经销商会铲除机组周围的雪，但是这样的做法还不如直接将机组抬高几公分，在热泵机组下面再垫高10公分的脚架，这样主机就不会掩盖在雪地里了。

对一些恶劣地区，经销商可以考虑临时搭建阳光棚，做好防雨和防雪工作。冬天，空气中热量少，热泵效率下降。遇上雨雪天，雨雪落在蒸发器上会迅速结冰，严重影响主机工作，在冬天来临之际，为主机加个阳光棚，遮雨挡雪，从而提高主机工作效率。这种雨棚可以是透明玻璃也可以是木板，一般来说，雨棚室内的温度是比室外的温度要高。在秋冬季节，空气能热泵机组在相对封闭的雨棚工作，不断进行换热，通过改变空气能热泵机组的工况提高机组的运行效果。

保温材料要用足

有很多工程机的不是热泵机组不给力，而是保温材料的使用不恰当。保温材料很重要，现在工程水箱都是不锈钢，一般放在室外，在冬天热量损耗严重，到了冬季，经销商一定要加固保温材料，使空气能的保温性能做到。

热泵的水箱是比较大的，热量消耗的时间也比较快，家用机的水箱一个24小时降低3摄氏度，工程机的水箱却能够降低5摄氏度以上，这种差别很大。所以，工程机的水箱一定要加厚，聚氨酯也要比家用机的厚，实在不行，经销商可以在工程机的水箱外面再加固一层保温层，实行双保险。工程水箱的保温不是很困难，只需要在水箱外加固一层保温材料，如果用户愿意就用聚氨酯，简单点的就是用塑料，再不济，使用一些草木也能够起到一定的保护作用。总之，对管道和水箱加强保温力度，减少热损耗，降低热水温度下降的幅度，就是提高了主机的运行效率。