一、前言
近年来，随着我国国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，制冷空调设备的应用日益广泛，其能耗在工业能耗中已占据了相当大的比例，引起了能源紧张，使电网昼夜负荷差加大。水环热泵空调系统能将热量从有余热的地方转移到需要热量的地方，实现建筑物内部热量的热回收，减少电能消耗，从而得到了广泛的应用。
水源热泵空调系统一般由室内水源热泵机组、水循环环路、辅助设备（冷却塔、加热设备等）部分组成。根据用冷场所的需要，室内水源热泵机组可按供热工况运行，也可按制冷工况运行。当大型建筑物有内外分区，且内区有全年性热负荷时，选用水源热泵空调系统是节能的。水源热泵空调系统能回收建筑物内余热，具有较高的能效比，便于分户计量和计费，便于安装、管理，不但可用于多层公寓住宅，还可用于大型高层商业建筑，有着广阔的应用前景。
二、工程概述：
本方案根据本工程项目特点设计水源热泵系统，其特点如下：
1、便于计量和收费
水源热泵空调系统的能耗主要是水源热泵机组，各用户能够安装独立的电表分户计费，便于物业管理和系统能源的管理。各个独立机组，各个独立区域的空调均可单独的计量与收费。这对于用户合理使用空调系统，节约空调系统的能耗，公平、公正、公开地摊派空调运行管理是很有利的。
2、运行安全可靠
水源热泵机组的空调系统是可以基本保证全年按用户的需要开启空调系统，特别是春秋空调过渡季节均能运行，也就相当于四管制空调系统。一般，水源热泵供、回水的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动。夏季水体作为空调的冷源，冬季作为空调的热源，水体温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。
3、高效节能
水源热泵机组可利用的环境水体温度冬季为12－
4、灵活应用
水源热泵空调系统空调区域分区设计灵活，各分区可以在同一系统中按不同要求独立选择供冷或供热的运行方式。在有的建筑物空间区域内，特别在过渡季节，部分区域需要供冷，部分区域需要供热，水源热泵可以同时供冷和供热，可以实现建筑内冷热量的转移和平衡，减少了系统用能源。
5、节约投资
水源热泵系统不需设冷冻机房，不设大的通风管道，不设大的锅炉房和没有冷冻水系统，管道因是冷却水系统，不需保温，故安装和投资费用大大减少。
6、环境效益显著
水源热泵使用的是电能，电能本身为一种清洁的能源，但在发电时，消耗的是一次能源，其所产生的污染物和二氧化碳等气体会对周围的环境产生影响。所以节能实际上也是减少了污染。
三、设计概述
考虑到为了节省空调系统的安装成本，针对主楼及辅楼各楼层的空调使用面积区域较大，本方案在水系统的设计上采用了分区，以避免每层因单一水系统造成总水管管径过大，安装成本增高的缺点。设计时，水环路尽可能地采用同程式系统，这样初投资费用虽然有所增加，但有利于保持环路的阻力平衡，这样空调系统运行效果更加良好。而且各个楼层各个区域的水系统调节更方便，水流量更容易分配。根据系统特点：主楼负一层至三层各层分成四个水系统，辅楼负一层至三层各层分成两个水系统。综合同程设计与异程设计的优点，结合各楼层空调的布置走向，本方案水系统设计本着以“同程为主，异程为辅”的原则。充分发挥同程设计与异程设计的优点，结合工程实际情况，避免同程与异程的缺点，体现了水系统的更合理、更节省成本、更容易调节的特点。
由于目前很多中央空调系统都逐渐出现突出的问题有：1、计费的纠纷问题，空调计费成了物业管理的一大难题，而水源热泵系统不仅解决了独立计费和运行管理的问题，而且又不用设独立的空调计费系统和中央空调机房，减少了中央空调系统的造价；2、中央空调水系统经过几年运行后，因水管路结垢导致机组换热能力降低。正是由于PHNIX水源热泵机组采用独创的高效换热器，内外螺纹不但增大换热面积，提高了换热效率，且具有不容易结垢、有自清洁能力等优点，克服了一般板式换热器容易堵、易漏、易结垢、不易清洗等缺点，而且系统可以独立计费，解决了一般中央空调系统在这两方面存在的弊端。
1.1 设计依据
1）参考资料
《采暖通风与空气调节设计规范》 GBJ19-87
《建筑设计防火规范》 GBJ16-87
《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》 GB50242-2002
《通风与空调工程施工质量验收规范》 GB50243-2002
《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-95
《简明空调设计手册》
业主提供的图纸及资料
2）设计参数
室外空气设计参数
夏季：大气压力：937Kpa
室外空气调节计算干球温度：
室外空气调节计算湿球温度：
冬季：大气压力：937Kpa
室外空气调节计算干球温度：
室外计算相对湿度：82％
1.2 负荷计算
冷负荷预配置指标
商场商铺：280W/m2(商场首层250～300 W/m2，其它楼层250 W/m2在考虑通道面积分摊，因此统一为280W/m2 )；餐厅：300～350W/m2；娱乐会所：260W/m2； 摄影、办公：180～200W/m2；公共区域（通道、电梯前室、卫生间等）：180～240W/m2
热负荷预配置指标
由于本项目在重庆地区，故只需考虑冷负荷满足则其热负荷也能满足
1.3 系统设计
1) 工程特点
本项目是集商场、购物中心与餐饮酒店、会所及高档的写字楼、创意楼为一体的；由于各个分区的功能、运营时间都不一样，需要室内保持的温度就不一样，能实现同时供冷和供热，满足广大客人的需要；所以各个分区的空调系统是分开的，独立进行控制，随时可以启停，可以根据该区域用户的需求自行调节温度。辅助设备都放置在屋顶上，减少了设备用房面积，使建筑面积发挥更好的经济效益；因水环路为冷却水系统，故避免了管道结露，防止了滴水损坏建筑装修；本方案可以说完全满足了投资方的使用要求，计费方面只有冷却塔和冷却水泵是公共分摊部分，而这部分用电在空调用电中只是很小的一部分，其它大部分用电都在末端用户，空调计费全部纳入用户使用的电费里面，所以充分实现了用多少收多少。当过度季节或少部分区域使用时，末端机组开机比较少，这时冷却塔可以只开一台，节约运行费用。
2) 空调水系统
考虑到水系统的平衡，水平及立管均采用同程形式。为了保证各个区域的水流量，在局部需要增加平衡阀（一般设在每层回水管进回水立管处）。
考虑到初期投资及使用后的运行成本，水系统主要采用开式循环系统。
3) 辅助设备的位置
所有的辅助设备冷却塔、蓄水箱、水泵、电子除垢仪、辅助加热锅炉等需置于屋顶。
4) 新风处理
1、针对主楼负一层处于地下，空气不流通，故采用新风全热换热器提供新风，新风全热换热器可以最大限度的利用空调区域的排风费热加热新风，达到节能的目的，同时可以有效的减小整个空调系统的冷负荷，从而减小整个系统的冷却水管道，节约安装成本。
2、针对其他商场部分的新风，建议采用?%
