整理/王 宇

崇圣嘉園高檔住宅小區(qū)項目離心式熱泵案例

整理/王 宇

1 項目概況

崇圣嘉園高檔住宅小區(qū)項目坐落于美麗富饒的張掖市，張掖市古稱“甘州”，為古絲綢之路重鎮(zhèn)，自古即有“金張掖 銀武威”之美譽。該項目是集住宅、商業(yè)為一體的大型綜合社區(qū)，擁有各類住宅49棟、商業(yè)建筑9棟，總占地面積約為24.6萬m2。

該項目為水源熱泵供暖項目，共采用荏原離心式水源熱泵機組4臺，總制熱量約為16 000 kW。

2 設計參數(shù)

該項目室外設計參數(shù)為：冬季采暖室外計算干球溫度-13 ℃，冬季室外計算相對濕度58%。

該項目室內(nèi)設計參數(shù)如表1所示。

表1 室內(nèi)設計參數(shù)

3 方案分析

該項目為綜合性大型社區(qū)，本設計用途僅考慮冬季供暖?？紤]到當?shù)厥姓峋W(wǎng)供熱能力已經(jīng)接近極限，很難滿足社區(qū)的供暖需求，因此決定采用社區(qū)獨立的熱泵系統(tǒng)供暖。但是該社區(qū)規(guī)模大，總熱負荷大，分區(qū)域負荷分布情況復雜，若采用螺桿式熱泵、風冷熱泵或多聯(lián)機供暖，則需要大量的熱泵主機才能滿足項目的供暖需求，在寸土寸金的情況下，這樣不僅需要大面積的設備機房，增加了項目的初始投資，也為后期的管理和維護增加了難度和成本。因此，甲方最終決定采用單機制熱能力更大的離心式水源熱泵機組為整個項目提供熱源。

本著為用戶節(jié)省投資及運行費用的原則，經(jīng)過對項目的分析、方案的比較，荏原最終選擇單機制熱量更大、占地面積更小、制熱效率更高的雙級壓縮離心式熱泵機組進行投標。

該機組采用國際領先的單機頭雙級壓縮技術，大大提升機組的制熱效率；使用無淘汰期限的環(huán)保冷媒HFC-134a，對臭氧層無破壞；10%～100%無級能量調(diào)節(jié)，保證了機組部分負荷運行的高效性、穩(wěn)定性；同時，該機組控制部分亦集成了荏原80多年的控制經(jīng)驗，采用雙屏冗余顯示，中、英、日3種文字操作界面，則大大的方便了客戶的使用習慣；而故障屏蔽功能、SV防超調(diào)技術及回水溫度的控制方式等更是體現(xiàn)了荏原的控制實力。

除了對荏原技術實力的認可外，在集中控制方案的設計上，更是考慮到用戶操作的便捷性。

如圖1所示，該項目控制系統(tǒng)采用臺數(shù)控制方案，中央控制盤依據(jù)負荷的變化自動調(diào)整離心式熱泵的運行臺數(shù)，啟動時首先開啟一臺運行時間短的機組，并開啟相應的循環(huán)水泵、潛水泵等附屬設備。然后判斷負荷需求的熱量，如果僅開啟一臺就能夠滿足負荷要求，則穩(wěn)定運行一臺機組；如果負荷加大，單臺機組不能滿足負荷要求時，集中控制盤自動開啟第二臺機組及附屬設備。當負荷下降到每臺離心機都運行在40%負荷時，中央控制盤自動停止一臺運行時間長的機組。這樣就可以平衡各機組的運行時間，也可以節(jié)約運行成本和人力成本。

圖1 空調(diào)機房工藝流程圖

離心式熱泵機組的外部循環(huán)水泵根據(jù)機組的控制要求進行聯(lián)動啟停，這樣既方便了用戶的操作又提高了機組運行的可靠性。機組控制盤與用戶水泵控制柜之間的相互聯(lián)系是通過雙方所提供的無源觸點信號為水泵系統(tǒng)控制柜提供啟停信號（該觸點啟動時閉合，停止時斷開）。同時水泵控制柜在水泵啟動后也必須提供一對無源觸點信號給機組控制盤進行確認（該觸點啟動時閉合，停止時斷開），實現(xiàn)機組與外部系統(tǒng)的聯(lián)鎖聯(lián)動控制。

4 本刊點評

荏原憑借先進的技術、可靠的生產(chǎn)加工工藝及優(yōu)異的控制系統(tǒng)，最終取得了該項目的成功中標，而該項目也成為荏原在區(qū)域供暖及離心式熱泵項目中的又一標志性項目，具有積極的重要意義。在當今行業(yè)市場日趨復雜的形勢下，憑借著荏原80余年的冷水機組制造及研發(fā)經(jīng)驗，荏原的電制冷事業(yè)必將取得一個又一個的勝利。