天瑞大厦引进同方RH智能控制系统保机电设备运行 2006-9-25 10:25:08 新闻来源：互联网 作者： 未知 　　 近日，同方自主研发的紧凑型分布式智能控制系统——RH6000成功应用于河南汝州天瑞大厦，8月正式运行后，将实现对大厦内中央空调、变配电、电梯、给排水等设备的集成管理和智能控制，保障各系统的高效节能运行。 　　天瑞大厦总建筑面积4万多平方米，是一座集餐饮、娱乐、住宿、办公于一体的大型综合型公共建筑，地下室至五层为宾馆部分，六至十一层为天瑞集团办公部分。大厦主楼呈“一”字形南北向布置，地下一层地上十一层；南北两侧分设东西配楼，地下一层地上两层。为保证大厦内各机电设备和系统的高效运行，帮助业主轻松实现统一管理，天瑞大厦特地选用同方RH6000智能控制系统，对空调、给排水、变配电、电梯等设备进行集中管理和调控。 　　RH6000智能控制系统上线后，将通过在大厦内设置的700多个监控点，全面掌控各个机电设备的运行状态，实现智能化管理。具体包括：实时监控每个中央空调机组、新风机组、冷机设备等的运行状态，调整相应负荷以保证为大厦提供最舒适的环境的前提下，实现最大化节能管理；监控每部电梯的运行状态、起停位置等信息；对高压配电、低压配电、变压器功率因数、电压、电流、有功功率等参数实现集成管理；对给排水系统进行统一的监控。 　　RH6000智能控制系统是同方拥有完全自主知识产权的新一代智能控制管理系统，运用了计算机技术、网络通信技术、自动化控制技术等多项高端技术，完全能够确保建筑物内各个机电设备处于高效、节能的运转状态。 水源热泵知识介绍 作者：edx 文章来源：互联网 点击数：537 更新时间：2006-3-10 12:04:16 本文简单的介绍了水源热泵的定义，工作原理以及水源热泵的特点。 关键词：水源热泵 工作原理 水源热泵定义 水源热泵是以水为介质来提取能量实现制热和制冷的一个或一组系统。针对水源热泵机组，就是通过消耗少量高品位能量，将地表水中不可直接利用的低品位热量提取出来，变成可以直接利用的高品位能源的装置。 水源热泵是利用太阳能和地热能来制冷、供热，应该说其属热泵中“地源热泵”的一种。 经过严格测试及不同地区热泵的应用实例测算，水源热泵制热的性能系数在3.1—4.7之间，制冷的性能系数在3.5—6.7之间。 水源热泵工作原理 地球表面浅层水源（如深度在1000米以内的地下水、地表的河流、湖泊和海洋）吸收了太阳进入地球的辐射能量，这些水源的温度一般都十分稳定。水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量，而冬季，则从水源中提取能量，由热泵原理通过空气或水作为制冷剂提升温度后送到建筑物中。通常水源热泵水泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量。 水源热泵根据对水源的利用方式的不同，可以分为闭式系统和开式系统两种。闭式系统是指在水侧为一组闭式循环的换热盘管，该组盘管一般水平或垂直埋于湖水或海水中，通过与湖水或海水换热来实现能量转移（该组盘管直接埋于土壤中的系统称为土壤源热泵，也是地源热泵的一种）；开式系统是指从地下或地表中抽水后经过换热器直接排放的系统。 水源热泵无论是在制热还是制冷过程中均以水为热源和冷却介质，即用切换工质回路来实现制热和制冷的运行。然而，更为方便的是由水回路中的三通阀来完成。虽然在水源热泵系统图中表示了水源直接进入蒸发器（制冷时为冷凝器），在某些场合，为避免污染封闭的冷水系统（通常是处理过的），需间接地用一个换热器来供水；另一种方法是利用封闭回路的冷凝器水系统。 水作为热泵制热、制冷过程的介质，满足以下两个条件即可利用:一是水的温度在7℃~30℃之间，二是水量要充足。水源水可以是各种工业用废水、生活用水、海水、江、河水等，甚至是各种工业余热。提取水中的热（冷）量比较简单易行的方式是打井，利用井泵提取地下水作为循环介质。冬季时，以地下水为“热源”，源源不断的将7℃以上的地下水通过热泵机组的蒸发器提出大约4℃以上的热量，使其降至3℃再注回地下，水在地下渗流过程中又吸收地下热量，温度又升至7℃以上，然后又被提升上来，如此不断循环，机组吸收的热量再被机组的冷凝器释放出来，用以加热供暖的水系统，使供水温度可达55℃以上，此温度成为空调供暖（国家标准45℃）和地板热供暖（国家标准40℃）的最佳温度；夏季时，利用地下水（水温低于14℃）做冷却水，而常规制冷设备是利用冷却塔循环冷却，水温一般都在30℃~40℃,夏季的地下水只有14℃~18℃，要比循环冷却水温度低于16℃~22℃，从而提高了机组的工作效率，达到了节能、降耗的作用。过渡季节，应用中央空调可以考虑将地下水抽取上来直接作为冷媒输入系统，不需要机组开机运行，可以节省大量的能源。 水源热泵的特点 地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳辐射能量，比人类每年利用能量的500倍还多（地下的水体是通过土壤间接地接受太阳辐射能量），而且是一个巨大的动态能量平衡系统，地表的土壤和水体自然地保持能量接收和发散的相对的均衡。这使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地热能成为可能。 水源热泵机组以水为载体，在冬季采集来自湖水、河水、地下水及地热尾水，甚至工业废水、污水的低品位热能，取得能量供给室内取暖；在夏季把室内的热量取出，释放到水中，以达到夏季空调供冷的目的。由于水源热泵技术利用地表水作为空调机组的冷热源，所以其具有以下优点： 1） 环保效益显著 水源热泵是利用了地表水作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统，没有燃烧过程，避免了排烟、排污等污染；供冷时省去了冷却水塔，避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗。所以说，水源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。 2） 高效 水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12~22℃，水体温度比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。而夏季水体为18~35℃，水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，机组效率提高。据美国环保署EPA估计，设计安装良好的水源热泵，平均来说可以节约用户30~40%的供热制冷空调的运行费用。 3） 节能 水源热泵使用的电能本身为一种清洁的能源，但在发电时，消耗一次能源并导致污染物和二氧化碳温室气体的排放。设计良好的水源热泵机组，与空气源热泵相比，相当于减少30%以上的电力消耗，与电供暖相比，相当于减少70%以上的电力消耗。所以，水源热泵在节能的同时还减少和降低了发电时一次能源消耗过程中产生的污染排放和温室效应。 4） 应用范围广 可广泛的应用于宾馆、办公楼、学校、商场、别墅区、住宅小区的集中供热制冷，以及其它商业和工业建筑空调，并可用于游泳池、乳制器加工、啤酒酿造、冷轧锻造、冷库及室内种植和恒温养殖等行业上。 5） 一机多用 利用一套设备即可供冷，又可供热，还可提供生活热水。对空调系统来说，一台热泵提供两种热源，可节省一次性投资，其总投资额仅为传统空调系统的60%，并且安装容易，安装工作量比其他空调系统少，安装工期短，更改安装也容易。 6） 自动化程度高 水源热泵机组由于工况稳定，所以可以设计简单的系统；部件较少，自动控制程度高。 7） 没有任何污染 水源热泵技术采用的制冷剂，可以是R22或R134A、R407和R410A等替代共质。水源热泵机组的运行没有任何污染，没有燃烧，没有排烟，不产生任何废渣，废水、废气和烟尘，使环境更优美。可以建造在居民区内，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。 8） 运行稳定、可靠，维护方便 水体的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动，是很好的热泵热源和空调冷源。水体温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、更稳定，也保证了系统的高效性和经济性，不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。由于系统简单，机组部件较少，运行简单、稳定，相对来说维护费用要低得多，使用寿命可长过20年以上。 水源热泵在人防工程中的应用目前，人防工程通常采用的冷却塔水源式热泵空调系统，是以冷却塔的定量循环水为中间介质，与室外空气进行热交换，通过热泵技术，将室外空气中的低位能量转化为高位能量，用于人防工程的防潮除湿，实质上属于空气源热泵（air source heat pump.ASHP）系统，致命弱点是受气候条件制约，夏季制冷效率随室外大气温度的升高而降低，冬季由于室外大气温度过低而无法实现制热，整体效率较低。采用地下水源热泵（ground water heat pump.GWHP）系统，取消冷却塔，工程通过热泵直接与地下水换热，避免大气温度的影响，做到一机两用，高效节能，不仅可以满足夏季人防工程的除湿问题，而且还可以引入地面工程，解决地面工程冬夏两季的采暖和降温问题，具有良好的应用前景。 1 技术论证 冷却塔水源式热泵空调系统，实质上属于空气源热泵空调系统。空气源热泵空调系统，低位能量来自于室外空气，在夏季制冷工况下，热泵需要用温度较低的空气介质冷却冷凝器，把热量传给室外空气，达到制冷的目的，满足降温。在冬季制热工况下，热泵需要温度较高的空气介质，带走蒸发器的冷量，达到制热的目的，满足采暖。然而，大气温度的季节变化自然规律恰恰与热泵的季节期望值相反，夏季室外温度高，不利于冷却冷凝器，制冷效率降低；冬季室外大气温度低，不利于带走蒸发器的冷量，制热效率降低，整体运行效率较低，这就是空气源热泵空调系统无法克服的技术障碍。人防工程是一个密闭的地下空间，热泵空调系统无法直接与室外空气换热，只有以定量循环水为介质，通过地面冷却塔与室外空气换热，实现制冷，满足除湿。但由于夏季室外大气温度较高，冷却塔定量循环水的温度也随之升高，导致热泵的制冷效率降低。到了冬季，即使选用水-水热泵机组，也无法实现制热，局限性很大，所以，冷却塔水源式热泵系统仍然无法克服大气温度影响的技术障碍。 地球是一个巨大的恒温体，地下水蕴藏着无穷无尽的能量。据测试，30米以下浅层地下水的温度常年稳定在18℃左右，远高于冬季室外大气温度，又远低于夏季室外大气温度，如果人防工程的热泵空调系统采用地下水作为低位能源，就可以克服空气源热泵的技术障碍，大大提高了系统的整体效率。此外，夏季，通过热泵技术把地下水的低位冷量转化为高位冷量，同时把人防工程的余热通过回灌技术传给地下水；冬季又通过热泵技术，把地下水的低位热量转化为高位热量，同时通过回灌技术把冷量传给地下水，这样，冷量冬存夏用，热量夏存冬用，地下水就起到蓄能器的作用，保证空调系统的常年使用。所以，地下水源热泵系统，低位能源取之于地下水，热泵直接与温度常年稳定的地下水换热，不受大气温度的影响，克服了空气源热泵系统的技术障碍，实现一机两用，节约投资，综合运行费用低，适用于地下水资源丰富地区的人防工程空调系统。 2 工程实例 开封市某附建式人防工程，采用地下水源热泵空调系统，取消冷却塔，以丰富的地下水作为低位能源，直接与热泵机组进行能量交换，实现夏季制冷，冬季制热，取得满意的效果。根据地质勘探报告，本工程所处位置，0-3米为沙土，3-15米为亚沙土，15-60米为沙土，60-90米为粉沙，90米以下为沙土。常年地下水位负3米。由于受黄河地下潜流的影响，地下水由西北流向东南，水源丰富，水质良好，易于成井，蕴藏着丰富的地能资源。具备采用地下水源热泵空调系统的基本条件。本工程地下水源热泵系统由热泵主机循环水系统和热源系统三部分组成。根据工程的热湿负荷计算，热泵主机选用螺杆式水-水热泵机组，使用环保制冷剂HFC-134a,工作压力低，夏季最大制冷量为582KW,冬季最大制热量为634KW；循环水系统选用两台扬程为50米的立式循环泵，用一备一，冷水闭路循环流量77t/h，热水闭路循环流量84t/h；地下水系统设给水井一眼，井深84米，井径0.3m，回水井两眼，井深76m，井径0.3m，井距20m，封井和埋管深度为1 m，潜水泵扬程50m，流量46t/h。地下水温17.5℃。 经测试，夏季制冷工况冷水温度7-12℃，冬季制热工况热水温度47-56℃，工程内温度和相对湿度均达到设计要求。 3 应用优势 实践证明，地下水源热泵系统与冷却塔水源热泵系统相比，具有以下应用优势：(1) 本系统取消冷却塔，有利于工程防护，保证战时空调系统的正常运行,提高工程的整体防护效能。(2) 地下水平均温差推动力,比冷却塔水源式高1-2倍，传热效率高。(3) 地下水温冬夏季基本恒定,避免了室外大气温度对机组的影响。(4)夏季制冷能效比(COP值)为1:5,冬季制热能效比（COP值）为1:4,与其他空调系统相比，节能30%-60%.(5)整个系统采用水作为传热介质,热容大,密度高，热损小。 (6)低位能源水取之于地下,又等量回灌地下, 没有大气污染，具有良好的环保效益。（7）本系统不仅可以解决人防工程的夏季除湿，平时，还可以将冷热水引入地面工程，解决地面工程的降温和采暖问题，实现一机两用，节约投资。 4 应把握的几个问题 4.1 重视水文地质调查。采用地下水源热泵技术时，必须先进行水文地质情况调查,要有丰富的地下水资源, 适用原则是:水量充足，水温适宜，水质良好，供水稳定，回灌可靠，成井费用适中。 4.2 优化系统设计。要严格计算热湿负荷,流动阻力,合理确定主机功率和循环泵扬程,利用变频装置提高地下水的利用率,减少常规循环系统的动力消耗。 4.3 重视水井设计。（1）根据水文地质情况，合理确定给水井和回水井的井深、井径、井距，可以一给多回，保证热源水全部回灌，不得污染。（2）给水井要设在地下水流向的上方，回水井设在地下水流向的下方。对于地下水流速缓慢的地区，回水井要设在给水井降水漏斗曲线影响范围之内。（3）为了延长水井寿命，给水井和回水井可以互换使用。