摘 要：对某宾馆传热空调系统进行了水水热泵采暖方案的变流量改造设计。通过计算机技术、变频调速技术、自动控制技术的应用，实现对供热空调系统动态热负荷变化过程的跟踪优化，调节循环水泵运行参数，实现空调系统在大温差、小流量、恒温、节能的工况下运行经测试，系统运行正常，简单可靠，经济性好。
关键词：变流量，节能，变频，水系统，水源热泵

中图分类号：TM921.51 文献标识码：B 文章编号：1004一7948(2007)09一0022一03

1引言
通过对锅炉采暖系统进行变频改装，使锅炉采暖系统供热中以最佳工况，即：热负荷恒定，采暖系统热水循环应为大温差、小流量运行，负荷终端需要多少热能，循环水泵就输送多少热能，即流量的变化带来热能的变化，以满足热负荷的需要，减少锅炉、循环水泵无效工作，达到节电能、节燃料、节水、延长设备使用寿命的目的。
将变流量技术运用到水源热泵传热系统中，是近年来传热系统节能研究的方向之一。而在实际系统运行中，这种技术究竟效果如何？是否能够达到设计目标？以下就以北京市路灯管理处水源热泵供暖系统改造后的测试结果进行分析。
2系统简介
本工程为北京市路灯管理处三星级宾馆水源热泵供暖空调工程，其建筑面积为25000 m2，实际供暖才空调面积为15000 m2。
本工程需要冬季供暖以及夏季供冷，宾馆还需要有生活热水。设计主要采用北京工业大学水水热泵技术，开采地下含水层内品位较低的地下水。冬季为水水热泵设备提供低温热源，再利用水水热泵技术将地下水低位能量转化为高位能量，供给末端（用户）采暖使用；夏季为水水热泵设备提供冷却水源，冷却水水热泵冷凝端，而水水热泵设备向空调末端（用户）提供冷量，进行制冷。水水热泵系统消耗1kW的电功率，可得到4kW的热（冷）功率。
根据冷热负荷情况，本工程采用三套双螺杆式LW 1800水水热泵机组，其单台制冷量为570kW，单台制热量为762kW，机组输入功率为123kW。冬季利用水水热泵机组系统从地热水中提取能量。通过板式换热器把热水的温度从55℃降到30℃，可得到50℃的二次循环水，二次循环水经过水水热泵机组系统可使末端（用户）得到50℃热水满足供暖以及50℃的生活用水。冬季开两套水水热泵机组。夏季利用水水热泵机组系统降低用户端的冷却水水温到7V，采用一个容量为500t/h的冷却塔。
本工程共打井5口，2口抽水3口回灌，取水层深度：30~79m；井深：84m；井孔直径：750~820mm；井管直径：500 /350mm；设计出水量：2000m3 /d；设计降深：8~l0m。
3测试报告
3.1 2007-01-15~2007-03-15热泵机组运行测试报告
冬季热泵机组运行情况为：2#、3#热泵机组运行，4#、5#水井抽水，1#、2#水井回灌。
图1、图2、图3为2007年1月28日~2月9日各温度参数随室外气温的变化情况，此阶段的室外温度波动较大，具有代表性，表中未记录日为停机状态。由数据可知，热泵机组在冬季室外温度发生变化时可以正常运行，保证室内温度在设计温度范围之内。

图1为室内温度随室外温度变化的曲线。从此图中可以看出在室外温度变化很大的情况下，室内温度的波动范围很小，即东楼大厅的温度范围在18~20℃，南楼大厅的温度范围在14~16℃，北楼工作室的温度范围在16~18℃，符合设计规范。
图2、图3分别为2#及3#热泵机组各参数温度随室外温度变化的曲线。从图中可以看出，机组运行参数温度值在设定温度区域波动，机组在整个冬季能够保证正常运行。
3.2 2006-07-22~2006-09-12热泵机组运行测试报告
夏季热泵机组运行情况为：2#热泵机组运行，3#热泵机组停机，4#、5#水井抽水，1#、2#水井回灌。热泵机组在夏季室外温度发生变化时可以正常运行，保证室内温度在设计温度范围之内。8月30日~9月12日，由于室外气温已经降低，室内耗冷量非常少，系统冷量输出较少，故机组基本处于停机状态。
图4为2006年7月22日~8月10日各温度参数随室外气温的变化情况，此阶段的室外温度波动较大，具有代表性。室内温度各房间温差不大，故只选取了东楼大厅的室内温度值作为代表。

从图中可以看出，在室外温度发生大的波动时，室内气温的波动范围稳定在23~25℃，符合设计温度，空调系统的进水温度和出水温度也在很小的范围内波动，空调出水低于设定温度，热泵机组稳定运行。
3.3 2006-01-15~2006-03-15热泵机组运行试验报告
冬季热泵机组运行情况为：2#、3#热泵机组运行，4#、5#水井抽水，1#、2#水井回灌。热泵机组在冬季室外温度发生变化时可以正常运行，保证室内温度在设计温度范围之内。图5、图6、图7为2006年1月15日~2月27日各温度参数随室外气温的变化情况，此阶段的室外温度波动较大，具有代表性，表中未记录日为停机状态。

图5为室内温度随室外温度变化的曲线。从此图中可以看出在室外温度变化很大的情况下，室内温度的波动范围很小，即东楼大厅的温度范围在18~20℃，南楼大厅的温度范围在14~16℃，北楼工作室的温度范围在16~18℃，符合设计规范。
图6、图7分别为2#及3#热泵机组各参数温度随室外温度的变化曲线。从图中可以看出，机组运行参数温度值在设定温度区域波动，机组在整个冬季能够保证正常运行。

4结论
通过2006~2007年冬、夏两季对热泵机组整个制冷、供暖期的测试，可以看出，水源热泵机组在室外温度大幅度波动的情况均能保证正常运行，使得室内温度达到规范设定温度，而当室内气温达到某设定值时，可以自行停机，节约电能，实现了设计目标。经过计算可以看出，较之常规供暖／空调系统（热力站十冷水机组），改造后的变流量水源热泵系统，在夏季空调运行时运行费用相差不大，但冬季采暖时常规供暖／空调系统（热力站＋冷水机组）运行费用每平方米高出8.89元，在加热生活用热水方面改造后的系统更具有优越性，综合计算改造后的系统每年可以节省运行费用近20万元，所以建议采用变流量水源热泵系统解决改造建筑物供暖／空调以及生活用水问题。
由此应用实例可以看出，根据负荷变化对水系统进行变流量节能控制，是一种有效的节能手段。对系统采用温差控制，运用计算机、自动控制、系统集成等技术，只需对原有系统进行少量改动和增加部分设备，就可以大幅度地节省锅炉传热系统的运行费用，是值得我们推行实践的节能技术。

参考文献
[1]孙一坚．空调水系统变流量节能控制[J].暖通空调，200131(6):5一7.
[2]刘毅，张泉．空调变流量系统的分析与探讨[1]．制冷空调与电力机械，200223(87):14一16.