譚效銳摘要：空調冷、熱源裝置的種類多種多樣，無論哪種製冷或供暖方式均會受到能源、環境、成本以及工程功能等各方面因素的影響而體現出不同的特點。在進行空調系統的設計時，要結合工程實際，綜合比較各種冷熱源裝置的效能、經濟性與能耗，最終確定出適用的冷熱源形式。
本文所**的是復合源水環熱幫浦空調系統。
關鍵詞：空調冷熱源；復合源；水環熱幫浦空調系統
一、復合源水環熱幫浦空調工作原理
復合源水環熱幫浦空調工作原理如下：系統冷熱源包括兩個部分，即空氣源熱幫浦機組與電加熱裝置機組，其中電加熱裝置機組是水環熱幫浦的輔助熱源，二者組成水環熱幫浦空調系統的冷熱源。夏天室內的空氣源幫浦機組按照製冷狀態執行，將冷凝熱釋放入環路中，再由機組中的冷卻塔將其釋放到空氣中。
在春秋季節，邊區部分的空氣源熱幫浦機組以制熱與製冷相結合的方式執行，內區機組則以製冷工況執行，如果冷熱負荷達到平衡狀態，環路供水溫度可以保持一定的水平，則室外的空氣源熱幫浦同組與冷卻水系統均處於停運狀態。進入冬季後周邊區的空氣源熱幫浦全部或者大部分以供熱工況執行，內區機組則以製冷工況執行，迴圈水溫有所降低，室外空氣源熱幫浦機組要向水環路進行熱量的供給，因此要全部投入執行。正常情況下電加熱裝置處於停運狀態，如果空氣源熱幫浦機組需要融霜時，電加熱裝置才會啟動，以彌補環路內水溫短時間無法滿足融霜要求的不足，保證水環路的溫度保持在一定的水平。
二、復合源水環熱幫浦空調系統的效能
（一）復合源水環熱幫浦空調與傳統鍋爐水環熱幫浦空調能耗比較
從某種意義上說，水環熱幫浦與空氣源熱幫浦的工作效率是由系統的迴圈水溫來決定的，系統處於供熱工況時，迴圈水溫度越高，則水環熱幫浦機組的蒸發溫度也就越高，空調系統的整體效能也就越高；系統處於製冷工況時，水環熱幫浦機組的冷凝溫度公升高，此時空氣源熱幫浦機組的冷凝溫度也會公升高，空調系統的整體效能會有所降低。分析復合源水環熱幫浦空調系統的效能，可以與傳統的鍋爐水環熱幫浦空調系統相比，二者的能耗計算過程如下：
設冬季室的溫度分別為-10、-5、0、5與10℃，迴圈水溫為10~32℃；室內水環熱幫浦機組的數量為100臺，額定制熱量均為5. 6kw，額定製冷量則為5. 5kw，所有機組的執行狀態均不超出額定工況。
計算取值如下：製冷工況下，蒸發溫度（to）——5℃，消耗指示功率用n1表示；供熱工況下，冷凝溫度（tk）——50℃，蒸發溫度（to）——-5℃，消耗指示功率用n2表示；在室內水環熱幫浦機組的進口處，系統迴圈水的溫度不變，此時水環熱幫浦機組從迴圈水中吸收和總熱負荷與空氣源熱幫浦機組的供熱負荷是相等的，機組風側傳熱溫差——10℃，水側傳熱溫差——5℃，用q3表示此種工況的供熱負荷，消耗指示功率用n3表示；迴圈過熱度——5℃，過冷度——3℃，指示效率（ηi）——0.8，機械效率（ηm）——0.
9，火電站的發電效率（η1）——0.3，輸配電的效率（η2）——0.9，發電總效率（ηd）——0.
27；用於比較的傳統水環熱幫浦空調系統的一次能耗取值為：電鍋爐熱效率（ηb1）——1.0，折算為一次能源為ηb1ηd=0.
27，燃煤鍋爐的熱效率（ηb2）——0.7，則計算如下：
空氣源水環熱幫浦復合空調一次能耗：
n=(n1+n2+n3) /(ηmηd)
傳統採用電鍋爐水環熱幫浦空調一次能耗：
n=(n1+n2) /(ηmηd)+q3/(ηb1ηd)
傳統採用燃煤鍋爐水環熱幫浦空調一次能耗：
n=(n1+n2) /(ηmηd)+q3/ηb2
（二）建築內外區冷熱負荷比不同時空調效能
假設建築內區基於製冷狀態執行的水環熱幫浦為20臺，建築外區基於供熱狀態執行的水環熱幫浦為80臺，則內外區的冷熱負荷比即2: 8；製冷狀態執行水環熱幫浦為40臺，則供熱狀態執行台數為60臺，內外區的冷熱負荷比為4:6，選擇上述兩個比值對復合源水環熱幫浦空調系統的一次能耗進行計算，再比較傳統水環熱幫浦空調的一次能耗。
通過計算比較可以得知，相同條件下復合源水環熱幫浦與傳統水環熱幫浦空調系統的總能耗比有著較大的差異：室外溫度-10℃，迴圈水溫10℃，內外區負荷比4: 6時，前者比後者的總能耗比低19.
04%~5. 50%；內外區負荷比2: 8時，前者比後者的總能耗比低55.
62%~23. 68%；室外溫度為10℃時，前者比後者的總能耗比低21. 54%~8.
4%。由此可見，水環熱幫浦需外界的補充熱量越大，復合源水環熱幫浦空調系統的節能效果越明顯。
（三）室外溫度、內外區冷熱負荷比不同情況下室外機的能耗
室外溫度不同、內外區冷熱負荷比不同，復合源水環熱幫浦空調系統室外機的能耗比也不同。負荷比與1：1越接近，則室外機組的能耗比就越小，由此可見，水環熱幫浦空調系統可以**建築內部的熱能；內外區冷熱負荷比與1：
1越接近，所需外界補充的熱量就越少。所以建築物內外分割槽或者供熱與製冷同時存在時，可以採用節能性比較好的復合源水環熱幫浦空調系統。冷熱負荷比、迴圈水溫均相同的情況下，室外溫度越高，室外機的能耗就越低，證明空氣源熱幫浦效能的好壞決定了復合系統的節能效果。
三、復合源水環熱幫浦空調系統最佳水溫分析
外界空氣溫度不同，建築內外區冷熱負荷比不同，則復合源水環熱幫浦空調系統能耗最小點的迴圈水溫也不同，在冷熱負荷比與1：1越接近，室外機組幾乎無需執行，室內製冷與供熱工況機組的效能只受迴圈水溫的影響，兩者變化是相反的，所以最佳迴圈水溫就出現了，因此外界溫度對復合源水環熱幫浦空調系統能耗最小點迴圈水溫不會產生太大的影響，所以可以根據冷熱負荷比來確定復合源水環熱幫浦空調系統的最佳水溫。
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