数码变容量水冷多联空调在别墅地源热泵系统中应用
深圳麦克维尔空调有限公司 张传友
摘要
关键词 地源热泵 水源热泵 水源热泵VRF 水水热泵 数码变容量水冷多联
The application of VRF water source heat pump in GSHP system
Abstract:
Keywords: geothermal source heat pump; water source heat pump; VRF water source heat pump; water to water heat pump; MDS-W
别墅，是一种建筑高档，豪华装修，造型别具一格的房子。作为一种身份标志性的住宅，在选用重要空调方面必须要考虑到舒适、美观、环保、及运行费用的高低。随着中国经济发展，涌现了大批的中产阶级，这个阶层对于生活品质的要求较高，催生了别墅的大量开发。
地源热泵系统是利用地下常温土壤或地下水温度相对稳定的特性，通过输入少量的高品位能源（如电能），运用埋藏于建筑物周围的管路系统或地下水与建筑物内部进行热交换，实现低品位热能向高品位转移的冷暖两用空调系统。
在北美及欧洲地区，地源热泵已广泛的使用在别墅建筑中，与传统的空气源热泵相比，地源热泵具有如下的优点：
1)土壤温度全年波动较小且数值相对稳定，热泵机组的季节性能系数具有恒温热源热泵的特性，这种温度特性使土壤地源热泵比传统空调运行效率高40~60%，节能效果明显；
2)土壤具有良好的蓄热性能，冬、夏季从土壤中取出（或排入）的能量可以在夏、冬季得到自然补偿；
3)当室外气温处于极端状态时，用户对能源的需求量一般也处于高峰值，由于土壤温度相对地面温度的延迟和衰减效应，地源热泵在夏季高温和冬季严寒条件下依然可以维持稳定的能力输出，空调舒适性高；
4)地源热泵空调系统在地下吸热和放热，减少了对地面空气的排热、噪声污染，同时，和空气源热泵相比，相对减少了40%以上的污染物排放量。与电供暖相比，相对减少了70%以上的污染物排放量；
5)运行费用低。据世界环境保护组织（EPA）估计，设计安装良好的地源热泵系统平均可以节约用户30~40%的供热制冷空调运行费用。
地源热泵系统中采用的空调机组通常为水-水热泵，通过水管连接到室内末端，室内末端用风机盘管或地板采暖，其优点是一栋别墅仅一台主机，室内末端噪声低，末端种类多样，很容易搭配装饰效果。
数码变容量水冷多联机组是多联机一个分支，采用水冷冷却，为直接蒸发系统，主机通过冷媒管连接到室内机，由于采用了电子膨胀阀及数码变容量压缩机，使得机组能够适应宽工况运行能力，制热最低进水温度可达5℃，制冷最高进水温度可达40℃，可应用于地源热泵系统中。
地源热泵系统应采用水-水热泵或者是水冷多联机组，他们的优缺点又是什么？为了更好的说明，我们以一座别墅案例来分析比较。
某别墅，建筑面积250m2，具有私家花园，空调要求冷暖两用，空调负荷为33KW，采用地源热泵系统。
方案一：水水热泵+风机盘管
方案二：数码变容量水冷多联机组
一、系统设计图 方案一（水-水热泵+风机盘管系统）系统示意图
方案二（数码变容量水冷多联）系统图
二、设备选型、装机功率及初投资 方案一 设备选型，装机功率及初投资一览表
不包括地下换热器，设备造价为RMB 37600
方案二 设备选型，装机功率及初投资一览表
不包括地下换热器，设备造价为RMB 47700
注：1、以上冷量功率均为在进出水温度30/35℃条件下的数据；
2、地下埋管换热器及冷却水系统造价及功率相同，不在此比较；
从上表可见，数码变容量水冷多联机组比水-水热泵机组初投资高出RMB10100，但数码变容量水冷多联机组能效比较高，装机功率减少了2.75KW，按全年运行7个月x30天x8小时，电价0.6元/度，则投资回收期=10100/（2.75*7*30*8*0.6）=3.64年；
三、空调系统优缺点比较
附录：麦克维尔数码变容量水冷多联规格一览表
MDS-W120AR MDS-W240AR
来源：麦克维尔
