图29 制热工况
3.6.3 运行曲线
图30为制冷、制热性能曲线.①对于制冷工况曲线1 :冷水出水温度7 ℃; 曲线2:冷水出水温度10 ℃。
注:制冷工况以井水或其他水源为排热源,冷水温度为7 ℃,井水温度为15℃性能参数为1。
②对于制热工况 曲线1:热水出水温度45℃ 曲线2:热水出水温度50℃ 曲线3:热水出水温度55℃
注:制热工况以井水或其他水源为吸热源,热水温度为45 ℃,井水温度为15℃性能参数为1
图30 制冷、制热性能曲线
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3.7地源热泵空调系统的优点
（1）高效节能，稳定可靠 或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，土壤与空气温差一般为17度，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%～60%，因此要节能和节省运行费用40％－50％左右。通常地源热泵消耗1KW的能量，用户可以得到5KW以上的热量或4KW以上冷量，所以我们将其称为节能型空调系统。
（2）无环境污染 源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40％以上，与电供暖相比，相当于减少70％以上，真正的实现了节能减排。（3）一机多用 源热泵系统可供暖、制冷，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装臵或系统。
（4）维护费用低 源热泵系统运动部件要比常规系统少，因而减少维护，系统安装在室内，不暴露在风雨中，也可免遭损坏，更加可靠，延长寿命。 （5）使用寿命长 源热泵的地下埋管选用聚乙烯和聚丙烯塑料管，寿命可达50年。要比普通空调高35年使用寿命。
（6）节省空间 有冷却塔、锅炉房和其它设备，省去了锅炉房，冷却塔占用的宝贵面积，产生附加经济效益，并改善了环境外部形象。
（7）可再生 土壤有较好的蓄热性能，冬季通过热泵将大地浅层的低位热能提高对建筑供暖，同时蓄存冷量，以备夏用；夏季通过热泵将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温，同时蓄存热量，以备冬用，保证大地热量的平衡。 （8）节省占地面积 省去了冷却塔、锅炉及与之配套的煤棚和渣场，节省了土地资源，产生附加经济效益，并改善了建筑物的外部形象。
（9）环保 供热时没有燃烧过程，避免了排烟污染，供冷时省了冷却塔，避免了噪音及霉菌污染。
（10）舒适 因为地源热泵机组供冷暖时都是通过冷热水经风机旁管（或地板管、墙埋管）交换完成的，所产生的冷气和暖气（或辐射热）比常规空调的要更柔和的多，热不易感冒。
4.设计施工中需要解决的几个问题
地温中央空调具有环保、洁净、节能经济的特点：同时省去了锅炉房、冷却塔，避免了向空气中排放任何烟尘及有害物质，消灭了冷却塔的运行噪声，同时节省了锅炉房、冷却塔及煤渣所占用的宝贵面积。地温空调在作到“一机三用”（制冷、制热及生活热水）的同时，运行费用比传统的中央空调要低60%，能效比大大提高。
地温空调由末端（室内空气处理等）系统、地温空调主机（又称水源热泵）及其附属设备、水井三部分组成。地温中央空调未端和传统的中央空调未端没有
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什么区别，主要不同就在于机房和水井。几年来通过对地温空调工程运行情况的回访和调查，有这样两个问题普遍存在：首先是回灌井的回灌效果不好，回灌水从井中溢出；其次就是水源热泵机组中积砂，影响水源热泵机组的制冷制热效果。为了避免以上问题的出现，我们在设计及施工应该注意以下几个方面： 1、回灌井堵塞问题 现在常用的地温空调系统中回灌井堵塞,主要是由于水井管网是单回路的缘故,为了确保空调系统长期稳定的运行，地温空调系统中的水井管网可以设计成双回路，如图31所示，出、回水井可以互相切换使用，定期更换抽水井和回水井，这样可以保证水井中滤水层畅通，不会堵塞，保证回灌量，而且还可以保证水井的出水量。 2、排污管的设计 图31 双回路管网 水井管网中一定要设计排污管，现在常见的施工图设计中一般都考虑了出水管设排污管，如图32，这样有利于水井管网安装后的洗井，将新打成的水井连续抽洗，一般是日夜不停两三天左右，另外是每年夏冬两季开机的时候也要洗井，一般是一两天可以把水井抽清，井水抽清以后使用，即可延长主机、水泵等设备的使用寿命，又可以避免污染地下水源。 图32 传统单回路管网 3、管路的清洗 28
为了有利与清洗管路中的杂质,设计中使井水回水管和排污管连通，主机进出水管加旁通管，这样可以彻底清除管路中的杂质。现在常见地温的空调设计人员的一般思路是水井抽清以后，开始往管网中注水，然后水从旋流除砂器排出，冲洗干净以后，关闭除砂器的排污管，开始向主机中注水。这样做缺点有三：①这样只冲洗了部分管路系统，即从水井到旋流除砂段，而旋流除砂器至主机段及主机出水到水井段的管路系统仍然是不清洁的，主机中易沉积杂质。②不清洁的水流回水井容易造成地下水污染。③旋流除砂器中流出的水不易及时排走，在机房中漫延。特别是机房设在地下室的情况，排污泵的流量往往只有几吨/小时，而深井泵的出水量少的也有几十吨甚至一、二百吨/小时。如按图33所示，以上所有问题都可以迎刃而解。
图33 管路的清洗管网
4、旋流除砂器的选择
为了解决水源热泵机组中积砂问题，必须选择高质量的旋流除砂器，现在有些施工单位为了降低工程造价，自己在现场用钢板加工旋流除砂器，虽然这样加工的旋流除砂器可以在工程上使用，但严格来讲，这是不符合要求的。旋流除砂器在地温空调中是一个很重要的设备，正规厂家的产品在选材、尺寸设计上都是很严格的。经过正规计算，材质是选用耐磨、耐腐蚀、经久耐用的低碳钢，生产出的产品都经过国家权威部门的检验。而现场加工的产品都是选用普通钢材，且尺寸也是凭经验而定，这样的设备除砂效率不高。久而久之，砂粒就会在地温主机中越积越多，降低主机的效率，甚至报废。 5、系统防垢
水质问题导致水垢锈垢产生，引起地源热泵机发生一系列故障发生： 1）水吸热量下降。真空管中由于侧面水垢的阻隔，使水的吸热量不足，水的温
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度难以升高。
2）系统传感器失灵。由于探头被水垢包裹，难以检测到水温和水位的信号，易造成误操作。
3）管道内径变细。由于管道内结的水垢阻挡，使水流不畅。 4）管道泵、阀垢死，不能正常工作。
应采用的工程防垢器除垢采用纳米晶体中的有效成分以络合、螯合的 形式稳定住水中以及水垢中的钙、镁离子，有效防垢并且除垢；纳米晶体作用于金属表面，形成一层动态保护膜，有效防腐并对铁锈有一定的分散去除作用；安装简单、使用维护方便。根据水质不同，每罐纳米晶体的使用寿命为一年半左右，可定期为设备添料，达到良好的使用效果。如图34所示，
图34 防垢器示意图
6、管道保温应注意的问题
在本实验系统中对于热泵机组的制冷剂管道需采用保温处理，但是在使用橡 塑海绵绝热保温材料进行保温处理后，运行机组系统进行测试随后对测试结果进行分析发现热损失依旧很大，表现为冷凝器侧水循环系统换热量与蒸发器侧水循环系统换热量和压缩机功率之和相比较，两者换热量不平衡。认真分析此现象得出，在保温方面对于本实验系统中的管径多为10mm、8mm和12mm，所选用的是管径为32mm的橡塑海绵绝热保温管，厚度为10mm，此种材料的导热系数为0.031~0.036W/m.K（平均温度在-20℃~40℃时）。计算管道的临界绝缘直径后知道，为减少热损失加强保温效果还应继续进行保温，加大保温层厚度。
由此，又对机组系统的制冷剂管道进行了二次保温，依旧选用了橡塑海绵绝热保温管，管径为72mm，厚度为20mm进行保温。这样对于制冷剂管道而言保温厚度达到了30mm，然后再进行测试，分析测试数据，该热量不平衡问题解决， 实验效果理想。
5 该设计的可行性分析
目前，城市大气环境污染中，燃煤、燃油所造成的比例最大。113个城市将不再允许使用燃煤锅炉。这一市场的空缺将由燃油、燃气电力、热泵供能技术取
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