空气源水环热泵中央空调系统简介.doc

空气源水环热泵中央空调系统简介
传统的（冷水机组+锅炉+风机盘管）的中央空调系统，由于冬季采暖的能源消耗费用过大，部分负荷运行能效差，不方便做成几万大卡规格的中小系统，系统的运行维护保养费用高等诸多缺点，市场占有率已经越来越低。目前发展最快的是能利用空气热能的变频一拖多（VRV）系统和风冷热泵冷热水模块组合机系统，日本大金VRV系统去年光在上海的销售额就突破20亿。风冷热泵冷热水机组的销售额已经与传统的水冷冷水持平。
VRV系统控制复杂，技术要求极高，生产和安装难度大，可靠性差。海尔的VRV由于故障多，返修率高，目前几乎陷入骑虎难下的境地。风冷热泵冷热水机组由于采用水作为载冷剂，无论冬季还是下夏季，冷凝温度和冷凝压力都很高，机组故障很多。
闭式水环系统，即以分布于各个房间的小功率水冷（热泵）机组+冷却水系统组成，同时具备了家用空调的价廉易用性和中央空调的美观性，维护简单方便，其优点明显强于VRV系统和风冷热泵系统。但是，由于其原有的一些缺陷，发展并不理想。这些缺陷归结如下：
冬季采暖需要消耗大量辅助热源，即使在长江以南的大部分地区，冬季都无法利用空气热能；
压缩机安装于室内，噪声较大；
整体式机组高度较大，占用的建筑空间高度较大。
水环（水源）热泵系统，目前仅依靠自然水源（地下水或地表水源）生存，如果能够较好的解决以上三个问题，其发展空间绝对在VRV系统和风冷热泵系统之上，成为一项主流的空调技术。
本人及合作伙伴多年研究水环（水源）热泵技术，提出了解决以上三个制约水环（水源）热泵技术发展的几个解决办法，即三项专利技术，闭式湿帘冷却塔、回管式换热器、双压水环空调机。
回管换热器主要作用是可以优化整体式水环（水源）空调机的结构，另文介绍。
双压水环空调机的主要功能是降低整体式水环（水源）空调机的噪音和机组高度，优化系统性能等，另文介绍。
闭式湿帘冷却塔的作用是克服普通闭式冷却塔只能夏季使用的弊病，冬季仍然能采集空气的热量。
回管换热器和双压水环空调机2项已经完成前期研究，并制作了样机，基本上达到了预想和设计的效果，欢迎来长沙参观考察。
闭式湿帘冷却塔已经做了理论计算和分析，有详细的实施方案，由于我们制作加工能力限制，希望能找到相关企业协同完成最后的工作，并转化为产品，实现其社会价值。

系统原理图

系统由闭式湿帘冷却塔、水环空调机、管道和载冷剂四部分组成。
本系统的优点：
各个分机完全独立控制运行，使用方便，非常节能；
系统简单，没有易损设备，故障率极低，非常可靠。这是空调产品最可贵的特性；
安装、维护都非常方便，除了过滤网需要定期清洗外，其他设备都可以常年自行工作；
方便制成各种规格大小的中央空调系统，广泛适用于饭店、宾馆、写字楼、办公楼等；
完全精确的分户独立计量，简单易行。
冬季只要在0℃以上的气温下，就可以完全的空气源热泵形式运行。少量极低气温天气，通过简单的末端电辅自动弥补，比使用电锅炉、油锅炉和气锅炉节约很大一笔运行费用。我国长江以南大部分地区，如广东、广西、福建、云南、浙江、贵州、湖南、四川、江西等省份，冬季低于0℃的时间很短，有些年份甚至没有，因此，一定会有很好的节能效果。增大电辅功率，还可以推广至华中华北各地。完全可以超过VRV系统的市场地位。

湿帘降温技术
1、湿帘
湿帘，是一种能吸水、与水有良好沁润性的多孔透气材料。目前最常用的湿帘纸是一种由加入特殊化学原料的纤维纸浆加工成波纹状的纤维纸，经特殊工艺处理制造，外形呈板状，先制成瓦楞纸状，多层叠层后构成。它具有很好的吸湿性、耐腐蚀性，使用寿命长。如右图
湿帘降温是水直接蒸发冷却制冷方式的一种。
工作时，水由供水管流出，均匀喷洒在湿帘上端，并沿湿帘内部的小孔和细隙中渗透而下，充满浸润着湿帘。高温的空气在风机的作用下从一侧进入湿帘，在湿帘内部，带走湿帘物质表层的水蒸汽，使得湿帘内的水份需要不断蒸发补充。由于水份蒸发需要吸收大量的潜热，而经过的空气流是唯一可以提供热量的物质，经过的空气会被加湿降温。通过空气的温度越高，越干燥，则降温效果越好。
2、湿帘加湿降温过程分析
湿帘降温，本质上是等焓加湿过程，在湿帘内部，近似绝热环境下，随着空气湿度的增加，空气温度必定沿等焓线下降。
按照国标GB/T7725-1996《房间空气调节器》的T1工况，制冷室外侧空气参数为干球温度35℃，湿球温度24℃，对应空气湿度为40%左右。
右图为湿空气焓湿图，T1工况点为图中的A点。
空气通过湿帘后，湿度必然增大。如果相对湿度增大到60%，到图中B点，空气温度可降至30℃；如果相对湿度增大到70%，图中D点，空气温度将降低至至28.5℃；如果相对湿度增大到80%，图中F点，空气温度将降低至27℃不到。目前的所有湿帘材料，都可以有很高的加湿效率，达到80％以上。
在炎热的夏天，大气中的含水