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技术背景
发展历史
系统原理
系统形式
系统比较
控制方案
系统设计
案例分享
技术背景

  水冷多联机是多联机技术中一种全新的系统技术应用形式。它首先是使得多联机技术能够与水地源热泵技术进行技术融合,从而能够将多联机技术适合于水地源热泵项目的应用,并获得更高的机组能效值。同时变频技术与水冷技术、多联机技术的技术碰撞,再一次革新机组的能效值,助机组迈向节能巅峰。
    水冷变频多联机的适用性还源于它本身解决了风冷变频多联机系统在建筑中应用时存在的一些问题,比如风冷多联机的长连管运行受建筑层高的影响较大,特别对于全玻璃幕墙的超高层建筑,采用风冷多联机技术设计安装比较困难,而水冷多联机产品可非常好的解决这些问题。而最吸引业主的一点是水冷多联机采用的水冷方式,机组的能效大大高于风冷多联机,业主投资水冷多联机后,运行费用将大大降低,不再为高昂的电费发愁,轻松自由享受空调的舒适和清凉。
    水冷多联机设计使用时,冷热源的选择和应用更加广泛,无论是楼顶的冷却塔还是采用埋管的空地、湖泊等,都非常适合水冷多联机的应用。在家装领域别墅项目上,院子可能很大,或者停车场等有足够的地方埋管,选择水源多联机采用地埋管形式是非常合适的,如果住宅挨着河或者湖可以有更好的经济利用价值。


发展历史

   早在2000年,随着中国经济的飞速发展,在民用建筑业迎来自身繁荣发展的时期,商用和家用空调的全球市场快速发展
   

系统原理

  与传统的风冷多联机系统不同,制冷时水冷多联系统的冷却介质是水,因此,冷凝器的结构形式也随之而不同,风冷多联机系统为强迫对流风冷冷凝器,水冷多联系统为板式换热器,其它结构形式同风冷多联机系统。由于水的比热和密度远大于空气,换热器面积大大减少,故水冷多联系统室外机体积大大减少,并且可安装在建筑物中任何方便的地方,而不像传统的风冷多联机系统的室外机必须安装在通风良好的地点。
    当水冷多联机组制热时,主机中的板式换热器起蒸发器的作用,从水环路中吸热;制冷时,则起冷凝器的作用,向水环路中排热。按照水冷多联机组使用热源的不同,水冷多联系统又可以分为水环式水冷多联系统和水/地源式水冷多联系统。前者以冷却塔、锅炉组成的环路提供冷热源,并且回收建筑内余热为主要特点,后者则以地表水、地下水、土壤源、海水、城市污水等可再生能源作为空调冷热源。

水系统安装示意
    主机通过水配管与冷热源链接,设计自由,轻松应对超大型建筑,为客户提供灵活便利的空调方案。麦克维尔直流变频水冷多联机无需与外部空气直接换热,可将主机安装在建筑物内部,可轻松应对玻璃外观的需求。
    主机结构小巧,可利用多种热源形式换热。如:冷热塔/锅炉、地下水、地表水、地理管等。为保证系统长期可靠运行,要求机组冷却侧必须采用闭式循环系统。

注:
①+②组合,冷却塔在夏天对外散热,锅炉在冬天提供辅助热源;
③是采用地下水形式换热;
④是采用地理管形式换热;
以上为系统合成图,实际安装时系统科采用上述一种或两种冷热源组合方式,以上系统图仅供参考。


系统形式

  地源热泵系统包括三种不同的应用形式:以利用土壤作为冷热源的地埋管热泵系统或者叫地下热交换器热泵系统;以利用地下水为冷热源的地下水热泵系统;以利用地表水为冷热源的地表水热泵系统。
热源的选择首先依照因地制宜的方法选取,根据系统效率、投资额度、场地要求等因素综合比较。随着水/地源热泵系统的使用,目前城市中污水源热泵系统和地埋管热泵系统逐渐成为成熟市场的主要选择。主要原因在于系统后期维护简便,长期运行稳定。
   水地源热泵系统节能减排效益明显,国家也在大力推广,部分地区以财政补贴的形式推广应用可再生能源。
 

地表水
   建筑物附近如果有可利用的地表水(如江、河、湖、海等),水温、水质、水量符合使用要求,则可采用抛放地耦管换热方式,即将盘管放入河水(或湖水)中,盘管与室内循环水换热系统形成闭式系统,也可采用直接提取地表水通过式换热器与水源热泵机组换热。该方案不仅保证了河水(或湖水)的水质不受到任何影响,而且可以大大降低工程施工费用。

土壤源
   该方案只需在建筑物的旁边空地、道路或停车场等地方打地埋孔, 将换热器埋至土壤中,利用水的循环和地下土壤换热,提取蕴含于地表浅层热能作为空调热源,将能量在空调室内和地下土壤之间进行转换。通常有立式埋管和水平埋管两种,立式埋管适用于可利用面积小,水平埋管适用于具有较大利用面积的场合。属于国家推广的可再生能源利用方式。常见垂直埋管深度50-100M不等,埋管间距4M。具有环保、节能、能源可再生、安全可靠的特点。


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系统比较

  水冷多联机是风冷多联机产品发展的新形式,不但延续风冷多联机技术和应用优势,同时也继承了冷水机组稳定可靠等多方面的优势,是一款顺应时代发展的节能环保、应用灵活的技术型产品。水冷多联虽结合了风冷多联和水冷系统的诸多技术,但在系统形式、系统特点和设计施工上有很多的区别,同时对比其他空调系统形式如:离心式/螺杆式冷水机组、风冷热泵机组等,也有自身的优势。具体比较见下表:


控制方案

  水冷多联机组是变制冷剂流量直接蒸发式空调系统和水源热泵/水环热泵相结合的一种空调系统形式,设计应用水冷多联机的关键问题在于系统的控制技术。基于水冷多联机融合了水源热泵和风冷多联机的双重优点,在设计上也要考虑水源热泵和风冷多联机两者所有的设计注意事项比如:系统压力调节、运行负荷剧变时的容量控制、系统安全方案、室外机换热器的防冻控制等。
   水冷多联机MDS-W集直流变频技术、四大核心专利技术以及全面强大的控制方式于一身,机组IPLV值高达7.85,最高能效成就了多联机领域的巅峰之作。本章重点介绍麦克维尔变频水冷多联机组MDS-W系统控制方案:
用户侧能力输出调节控制
空调系统控制
   变频水冷多联MDS-W内置水压差开关,在水流不足或断水情况下能及时保护机组,确保系统及机组安全。
   变频水冷多联MDS-W具备自动防冻保护功能,当水侧水温过低时,系统会开启板换辅热装置,并自动启动循环水泵。但是前提条件是必须确保机组和水泵处于上电状态。


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系统设计

水源多联机系统组成
   水冷多联机系统通常由室内侧、主机部分和水源侧及二次换热系统组成。


水源侧及二次换热系统设计简介
   水冷多联机水源侧及二次换热系统设计与传统水源热泵及冷水机组在这方面的设计方法相似,主要包括以下内容:
(1)水管路的系统形式
   水管路的系统形式分为同程式布置和异程式布置,根据不同的适用条件选择。同程式布置水量分配和调节都比较方便,容易达到水力平衡,但需要设回程管、管路长,初投资稍高,要占用一定的建筑空间。为了保证水流在各个机组之间的均匀性,推荐采用同程式管路设计。
(2)电子水处理仪和软化水装置的设计
   当工程所在地水质较硬或是系统较大的时候,容易使系统的管路结垢,该空调系统必须配置水软化装置;而在冷却水系统,如果采用了开式冷却塔和换热器的设计方案,由于冷却塔与空气长期接触,在冷却塔接水盘中容易产生藻类等,所以也需要对水进行处理。通常采用电子水处理装置。
(3)冷却塔的选型
   水冷多联机因采用板式换热器,所以对冷却水水质要求较高,应采用闭式冷却塔冷却或开式冷却塔与换热器结合使用的冷却方式。冷却塔的选型应根据当地气象湿球温度、冷却水量、冷却塔进出水温度进行选型。另外应根据建筑物功能、场地限制、平面布局、水质、噪音、散热和水雾对周围的影响等因素。


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案例分享


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