全自动过滤器应用于辐射板系统的土壤热泵机组
全自动过滤器应用于辐射板系统的土壤热泵机组
辐射板利用对流和辐射方式供冷供热，室内温度分布均匀，垂直温差下降到3℃，热舒适性高；室内无运转部件，宁静宜人；设在楼板、墙体等建筑结构中的盘管可使结构承担蓄能作用，室温波动小。技术先进，是一种新型空调系统。土壤热泵是以大地为热源对建筑进行空调的技术。它是一种节能、对环境友好的绿色空调设备，符合可持续发展的要求。近几年来，随着房地产业的发展，别墅市场迅速拓展。在别墅区内，土壤热泵的地下换热管可布置在花园、草坪、车库等的下面，而不 影响 地面空间的使用。因此，从户式家用空调的角度上看，土壤热泵与辐射板有机的结合，是别墅空调系统的一个优秀的方案。鉴于辐射板在应用方面有诸多独特之处，本文着重介绍与之相配的土壤热泵的工作原理及性能特点等。
1 工作原理
1.1 系统设计概况辐射板离不开空气系统，这是因为一方面要提供最少的室外空气以保证室内空气品质，另一方面，要对室内空气进行空气除湿，以防止辐射板结露。从系统功能上分，辐射板夏季只负担室内的显热负荷，湿负荷则由回风处理；冬季辐射板提供整个室内的热负荷。任何季节，辐射板均不负担新风负荷。机组如何满足上述要求， 目前有不同的方法，以夏季为例。
方案一：制冷机提供7℃左右的冷冻水，一部分直接送入新风机，对经过除湿后的室外新风冷却降温，送入室内；另一部分，进入板式换热器，交换出高温冷冻水送入辐射板。
方案二：制冷机提供7℃左右的冷冻水，一部分直接送入新风机，另一部分通过三通阀与回水混合后送入辐射板。本文介绍的土壤热泵采用两套制冷系统。同上述两方案相比，有如下优点：供冷时机组直接提供高温冷冻水，无需二次换热，提高整机效率。新风、辐射板采用不同制冷系统，分工合作，独立性强，可满足不同季节的性能要求。
1.2 机组的主要功能机组工作原理图。大致可将机组分为两部分：主机，夏、冬季启动，向辐射板提供冷、热水；新风机，带有独立的热泵系统，对新风或回风进行适当处理，以满足不同季节的工作要求。室外侧水泵两系统共用。室内设温湿度传感器，用于检测空调房间干球温度及相对湿度。并通过编程 计算 出房间的露点温度。新风阀和回风旁通阀随着室内露点温度的变化而做出相应的动作。该土壤热泵机组可四季运行，保持室内舒适、健康的空调环境。
2 技术特点
2.1 房间露点温度控制方案采用辐射板系统，夏季供冷时，以下三种情况房间内易结露：机组初次启动，室内空气干球温度高，相对湿度大，露点温度明显偏高。机组运行过程中，某些意外情形出现，如大批客人突然来访或开启了产湿量大的设备。舒适性空调夏季室内空气设计干球温度24-28℃，夏季炎热时，冷负荷增大，需降低辐射板的供水温度。这二者之间，存在供水温度过多低于露点温度的情形。机组的干球温度、相对湿度传感器设在房间内，自动 计算 室内露点温度tdew，实时监控，实现互动。考虑除湿速度、制冷机的容量等方面，本设计采用室内回风循环除湿的方案。
2.2 新风换气机的功能无新风的空调系统，室内空气污浊，身体的种种不适常会发生。如果主机不启动，土壤热泵机组相当于一台新风换气机。它有如下特点：新、回风过滤功能。机组配有不同的过滤器可有效阻止灰尘或有害物进入室内。热回收功能。热回收器采用欧洲先进技术，热回收效率高。变化的新风量。夏冬季节，新风的负荷大，采用满足卫生要求的最小新风量；而在春秋季节，大风量送、排风，消除室内余热。类似于中央空调的风量控制方式，节能、舒适。适宜的送风温度。新风机配带热泵系统，夏季向室内提供凉爽的新风；冬季新风变暖送入室内。
2.3 高效、节能
2.3.1 辐射板辐射板同风机盘管相比，传热面积大，室内供回水平均温度同室温的温差较小。供冷时辐射板采用高温冷冻水，同风机盘管所需的低温冷冻水相比，机组的蒸发温度升高，制冷量增大，压缩机的COP可提高20%。
2.3.2 土壤源由于较深的地层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度，远高于冬季的室外温度，又低于夏季的室外温度。土壤热泵冬季将大地中的低位热能提升对建筑供暖，同时蓄存冷量，以备夏用；夏季将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温，同时蓄存热量，以备冬用。与风冷热泵相比，主要有两点优势：土壤热泵冬季无需除霜。除霜过程损失热泵相当的能量。冬季土壤热泵室外进出水温度基本维持在零度以上，如果低于零度，可适当充注防冻剂。土壤热泵受环境温度的影响小。风冷热泵当冬季室外温度较低时，机组的蒸发温度较低，制热系数就随蒸发温度下降而下降，而此建筑物对供热的需求却增大，造成室内空调温度无法维持。土壤热泵当冬季室外温度较低时，地下温度并未达到最低，可有利地错过负荷高峰期。
2.3.3 输送系统机组内输送部件（风机、水泵）的耗功约占整机功率的20%。但这些部件工作时间长，针对这种情况，首先选用节能产品；另外在自控方面采取相应措施，如室外水泵与压缩机联动等，有效地降低机组运行费用。
2.4 建筑美观、环境保护系统没有屋顶设备，也就没有屋顶承重、修饰或挡光的 问题 ，建筑整体美感也得到了很好的保持。供热时省却了锅炉房系统，没有燃烧过程，避免了排烟污染；供冷时省却冷却塔，避免冷却塔噪音及热污染，使环境更加洁净优美。
2.5 远程控制辐射板热稳定性好，但启动时，有一定的延迟性，室内温度需2-3小时趋于稳定。机组配有远程控制，用户可使用电话拔号，异地操作，提前开启机组，预冷、预热房间。
2.6 全年运行，减少投资机组从功能上可分为两部分：一台热泵主机，用于向室内供冷（热）水；一台新风换气机，并设热泵系统，既可用于除湿，也可用于通风换气。一年四季，机组可以在不同的模式下运行，为客户营造清新、舒适的室内环境。二者有机的结合，节省用户的二次投资，又减少宝贵的安装空间。
3 结束语
本文介绍了应用于辐射板系统的土壤热泵机组工作原理、性能特点等。该机组属于土壤热泵的分支，专门用于辐射板系统。它作为室外系统——绿色环保节能的土壤源与室内系统——舒适节能的辐射板的有机连接，充分发挥室内、外系统的优势，追求锦上添花的效果；并且针对辐射板供冷的独特性，机组设置除湿循环，开发了除湿控制程序，以满足辐射板正常工作的要求。
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