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摘 要：当前建筑工程的建设中除了对质量比较重视之外，还对建筑工程的功能性提出了更高的要求，所以在这样的情况下就，很多建筑中都设置了空调系统，本文结合工程实例对地下水源水环热泵空调系统在某居住建筑中的应用进行简要的分析和探讨，以供参考和借鉴。
关键词：水环热泵；地下水；节能；环保
当前的建筑工程施工中逐渐的对节能建筑和低碳建筑的开发和建设予以了高度的重视，同时在最近几年，我国的建筑行业也在不断的发展和壮大，在这样的情况下建筑工程在建设的过程中会产生非常大的消耗，所以当前在建筑设计和施工的过程中，减少建筑的能源消耗也成为了一个非常重要的课题，而空调系统冷热源的选择也成为了建筑节能过程中非常关键的环节，水环热泵空调系统在当前已经有了比较广泛的应用，但是在长期的实践中发现，因为其运行的费用低，同时还具有非常好的节能效果。
1 地下水源水环热泵空调系统的优势
地下水源水环热泵空调系统在运行的过程中要以地下水位制冷或者是制热的基础，在制热的时候要用水作为加热源，在进行制冷的过程中，还要使用水作为放热源，该空调系统在运行中存在着非常多的优势。
首先是在运行中使用可再生能源，这样也有效的解决了水环热泵在运行中内部热量不足的情况，其次这种空调系统可以有效的节约其在运行中的能源消耗，更好的保证了建筑的节能效果，同时这种系统的结构并不是十分的复杂，所以不需要主机房对其进行控制，再次是这种空调系统在计费的方式和方法上也比较方便，系统可以保证运行的安全性和可靠性，在维修方面也存在着非常大的优势，对于一些资金不是非常充足的企业还可以进行分期的投资。
2 工程概况
某工程总的建筑面积是21000平方米，工程中全部都是住宅楼，一共分成了四栋，其中，1栋和2栋是多层建筑，第3栋和第4栋建筑是高层建筑，其中一共分成A和B两个户型，在反复的商讨和研究之后，采用了地下水源热泵空调系统作为主要的空调形式。
3 设计参数
3.1 室内设计计算参数（见表1）
表1 汉中市空调室外计算参数
3.2 室内设计计算参数（见表2）
表2 空调室内设计参数
3.3 负荷计算
在计算的过程中采用的是采用计算软件对空调在运行过程中所承受的冷热负荷进行计算，同时还在使用的过程中充分考虑到了户式空调的使用特点，冷负荷是1785千瓦，单位面积的冷负荷是每一平方米为85瓦，总的热负荷是1050千瓦，而单位面积的热负荷是每平方米是50瓦。
4 空调系统设计
4.1 水环热泵空调水系统的运行特点
4.1.1 水环热泵机组在能量调节的过程中主要是借助起停压缩机来实现的，但是在工作的过程中很难形成一个和比较好的联动机制，这样就使得水系统在输送的过程中所使用的能耗也在不断的上升。
4.1.2 水环热泵空调系统总体上属于是水和空气热泵中的一种，水环热泵机组的运行负荷和冷却水的存量时存在着一定的关联的。如果冷凝器侧冷却的流量不断的减小，同时减小到其所能承受的极限，机组的制冷量就会迅速的下降，同时压缩机的输入功率也会在这一过程中快速的增加，这也就证明如果冷却水的水流量减少的时候，机组的性能也会受到不良的影响，所以采用减少冷却水流量的方式虽然可以很好的降低运行过程中使用的成本，但是系统的综合效益却受到了更大的影响。
4.2 室内系统设计
室内的空调系统主要的形式是室内机采用侧送的方式，室外机可以安装在卫生间的吊顶上面，这样就可以有效的减少这一过程中所产生的噪音，为人们提供了更加优越的环境，对客厅或者是餐厅等地方要采用整体式的水源热泵机组，同时在每一户进户的地方要安装平衡阀，这样会对系统平衡和稳定的运行带来很大的便利。
5 地下水源水环热泵系统的计量
在设计中采用了直接计费和间接计费相结合的方法进行分户计量。各住户分别单设一块电表为本户户内空调机组及耗电元件进行直接计费；空调系统公共部分如水泵等设一块总电表，按各户空调电表读数分摊公共用电费用。
6 水环热泵空调水系统变流量控制
说明水环热泵空调水系统变流量控制思路为总输送流量与总需求流量相匹配。在水环热泵空调系统中，整个水系统管网是由许多环路并联组成的，各个环路之间的水力工况会相互影响，当其中任何一个用户的流量发生变化时，必然会引起其他用户的流量发生变化。因此在设计时需要考虑水系统的变流量控制问题，使得各个并联环路上的空调机组流量分配合理。根据相关文献，水环热泵机组冷凝器侧水流量低于额定流量的60%以后，机组的制冷量和COP衰减加快，压缩机的输入功率迅速增加。本项目采用以回水温度为信号的变流量控制策略，由于在系统设计时末端未设置电动阀，水环路的阻力将不会发生变化，所以变流量控制信号采用空调循环水侧回水温度。温度传感器安装在回水总管上，敏感元件采集循环回水温度信号，不断与预设的温度值进行比较，根据二者偏差的大小控制变频器的输出频率，从而控制水泵的转速，进而控制水泵的功率，最终达到根据空调负荷变化调节控制空调系统循环水流量的目的。
7 经验及不足
7.1 经验
7.1.1 在采用地下水源水環热泵机组时，应因地制宜地设计合理的系统，尽量采用天然的低品位能源（地下水、地表水、太阳能、岩土体等），确保地下水源水环热泵空调系统最佳的节能效果和环保效益。
7.1.2 地下水源水环热泵空调系统不占用有效的建筑面积，可以节约建筑面积，特别是在商业中心区域可以节省出地下车位，增加业主收益，本项目中可节省地下室建筑面积80m左右。
7.1.3 本项目利用夜间进行蓄水池蓄热，大大降低了运行费用。
7.1.4 地下水源水环热泵空调系统的可靠性较高，个别机组出现故障，不影响其他机组的正常使用，比集中空调系统具有更大的灵活性。
7.2 不足
7.2.1 蓄水池内未做迷宫式水道，池内各温度探头探测温度有较大偏差。
7.2.2 水源深井潜水泵的设计选型应结合水资源论证报告及水井电测数据进行，本项目深井潜水泵扬程偏大，好在中间采用蓄水池蓄水，短时间内水泵功耗大，但可在短时间内将水池蓄满，中间补水会导致深井泵频繁启动。
结束语
在当今的建筑施工中，空调系统的设计和安装发挥着十分重要的作用，所以在选择空调系统形式时一定要认真的对待，这样才能更好的保证建筑的使用功能可以得到有效的提升，地下水源水环热泵空调系统在当前有着比较广泛的应用，相信在以后的发展中一定会不断的完善。
参考文献
[1]刘军.太阳能水环热泵空调系统设计[J].暖通空调，2007（11）.
[2]曲云霞，杨勇，李爱景.水源热泵机组变工况性能的实验研究[J].山东建筑大学学报，2007（03）.
[3]倪龙，封家平，马最良.地下水源热泵的研究现状与进展[J].建筑热能通风空调，2004（02）.
关键词：水环热泵；地下水；节能；环保
当前的建筑工程施工中逐渐的对节能建筑和低碳建筑的开发和建设予以了高度的重视，同时在最近几年，我国的建筑行业也在不断的发展和壮大，在这样的情况下建筑工程在建设的过程中会产生非常大的消耗，所以当前在建筑设计和施工的过程中，减少建筑的能源消耗也成为了一个非常重要的课题，而空调系统冷热源的选择也成为了建筑节能过程中非常关键的环节，水环热泵空调系统在当前已经有了比较广泛的应用，但是在长期的实践中发现，因为其运行的费用低，同时还具有非常好的节能效果。
1 地下水源水环热泵空调系统的优势
地下水源水环热泵空调系统在运行的过程中要以地下水位制冷或者是制热的基础，在制热的时候要用水作为加热源，在进行制冷的过程中，还要使用水作为放热源，该空调系统在运行中存在着非常多的优势。
首先是在运行中使用可再生能源，这样也有效的解决了水环热泵在运行中内部热量不足的情况，其次这种空调系统可以有效的节约其在运行中的能源消耗，更好的保证了建筑的节能效果，同时这种系统的结构并不是十分的复杂，所以不需要主机房对其进行控制，再次是这种空调系统在计费的方式和方法上也比较方便，系统可以保证运行的安全性和可靠性，在维修方面也存在着非常大的优势，对于一些资金不是非常充足的企业还可以进行分期的投资。
2 工程概况
某工程总的建筑面积是21000平方米，工程中全部都是住宅楼，一共分成了四栋，其中，1栋和2栋是多层建筑，第3栋和第4栋建筑是高层建筑，其中一共分成A和B两个户型，在反复的商讨和研究之后，采用了地下水源热泵空调系统作为主要的空调形式。
3 设计参数
3.1 室内设计计算参数（见表1）
表1 汉中市空调室外计算参数
3.2 室内设计计算参数（见表2）
表2 空调室内设计参数
3.3 负荷计算
在计算的过程中采用的是采用计算软件对空调在运行过程中所承受的冷热负荷进行计算，同时还在使用的过程中充分考虑到了户式空调的使用特点，冷负荷是1785千瓦，单位面积的冷负荷是每一平方米为85瓦，总的热负荷是1050千瓦，而单位面积的热负荷是每平方米是50瓦。
4 空调系统设计
4.1 水环热泵空调水系统的运行特点
4.1.1 水环热泵机组在能量调节的过程中主要是借助起停压缩机来实现的，但是在工作的过程中很难形成一个和比较好的联动机制，这样就使得水系统在输送的过程中所使用的能耗也在不断的上升。
4.1.2 水环热泵空调系统总体上属于是水和空气热泵中的一种，水环热泵机组的运行负荷和冷却水的存量时存在着一定的关联的。如果冷凝器侧冷却的流量不断的减小，同时减小到其所能承受的极限，机组的制冷量就会迅速的下降，同时压缩机的输入功率也会在这一过程中快速的增加，这也就证明如果冷却水的水流量减少的时候，机组的性能也会受到不良的影响，所以采用减少冷却水流量的方式虽然可以很好的降低运行过程中使用的成本，但是系统的综合效益却受到了更大的影响。
4.2 室内系统设计
室内的空调系统主要的形式是室内机采用侧送的方式，室外机可以安装在卫生间的吊顶上面，这样就可以有效的减少这一过程中所产生的噪音，为人们提供了更加优越的环境，对客厅或者是餐厅等地方要采用整体式的水源热泵机组，同时在每一户进户的地方要安装平衡阀，这样会对系统平衡和稳定的运行带来很大的便利。
5 地下水源水环热泵系统的计量
在设计中采用了直接计费和间接计费相结合的方法进行分户计量。各住户分别单设一块电表为本户户内空调机组及耗电元件进行直接计费；空调系统公共部分如水泵等设一块总电表，按各户空调电表读数分摊公共用电费用。
6 水环热泵空调水系统变流量控制
说明水环热泵空调水系统变流量控制思路为总输送流量与总需求流量相匹配。在水环热泵空调系统中，整个水系统管网是由许多环路并联组成的，各个环路之间的水力工况会相互影响，当其中任何一个用户的流量发生变化时，必然会引起其他用户的流量发生变化。因此在设计时需要考虑水系统的变流量控制问题，使得各个并联环路上的空调机组流量分配合理。根据相关文献，水环热泵机组冷凝器侧水流量低于额定流量的60%以后，机组的制冷量和COP衰减加快，压缩机的输入功率迅速增加。本项目采用以回水温度为信号的变流量控制策略，由于在系统设计时末端未设置电动阀，水环路的阻力将不会发生变化，所以变流量控制信号采用空调循环水侧回水温度。温度传感器安装在回水总管上，敏感元件采集循环回水温度信号，不断与预设的温度值进行比较，根据二者偏差的大小控制变频器的输出频率，从而控制水泵的转速，进而控制水泵的功率，最终达到根据空调负荷变化调节控制空调系统循环水流量的目的。
7 经验及不足
7.1 经验
7.1.1 在采用地下水源水環热泵机组时，应因地制宜地设计合理的系统，尽量采用天然的低品位能源（地下水、地表水、太阳能、岩土体等），确保地下水源水环热泵空调系统最佳的节能效果和环保效益。
7.1.2 地下水源水环热泵空调系统不占用有效的建筑面积，可以节约建筑面积，特别是在商业中心区域可以节省出地下车位，增加业主收益，本项目中可节省地下室建筑面积80m左右。
7.1.3 本项目利用夜间进行蓄水池蓄热，大大降低了运行费用。
7.1.4 地下水源水环热泵空调系统的可靠性较高，个别机组出现故障，不影响其他机组的正常使用，比集中空调系统具有更大的灵活性。
7.2 不足
7.2.1 蓄水池内未做迷宫式水道，池内各温度探头探测温度有较大偏差。
7.2.2 水源深井潜水泵的设计选型应结合水资源论证报告及水井电测数据进行，本项目深井潜水泵扬程偏大，好在中间采用蓄水池蓄水，短时间内水泵功耗大，但可在短时间内将水池蓄满，中间补水会导致深井泵频繁启动。
结束语
在当今的建筑施工中，空调系统的设计和安装发挥着十分重要的作用，所以在选择空调系统形式时一定要认真的对待，这样才能更好的保证建筑的使用功能可以得到有效的提升，地下水源水环热泵空调系统在当前有着比较广泛的应用，相信在以后的发展中一定会不断的完善。
参考文献
[1]刘军.太阳能水环热泵空调系统设计[J].暖通空调，2007（11）.
[2]曲云霞，杨勇，李爱景.水源热泵机组变工况性能的实验研究[J].山东建筑大学学报，2007（03）.
[3]倪龙，封家平，马最良.地下水源热泵的研究现状与进展[J].建筑热能通风空调，2004（02）.