地源热泵系统在严寒地区居住建筑中的设计分析_王杨洋
某严寒地区新建办公楼太阳能+地源热泵系统空调工程设计
夏季新风冷 负荷/ W
2 系统 方 案选择 对拟采用 的 2个空调系统方案进 行了对 比。 2个 方案 为 : 1 ) 地 源 热 泵 空 调 系 统形 式 ( 太 阳
备 。优 点是 换 热 效果 较 好 热 效 率 高 , 多机 头 , 冷 量 调节 方便 , 污 染少 , 利于 环保 。缺 点是 制冷 量小 , 噪
型、 地埋 管设计 计算 、 太阳能集热 系统设计 以及碳排放计算过程 。为相 关 系统形式的设计和该 气候 区 域的 空调 工程设计提供 了参 考 , 具有一 定的工程 应用价值。
关键词 : 太 阳能 ; 地 源热泵 ; 空调工程 ; 系统 设 计
舛 9 1 川 ) 2 ㈣ { : 舞 ) 霉 . 盯
中图分类号 : T U 8 3 文献标 识码 : B 文章 编号 : 1 0 0 4— 7 9 4 8 ( 2 0 1 4 ) 1 0—0 0 3 9— 0 4
d o i : 1 0 3 9 6 9  ̄. i s s n . 1 0 0 4— 7 9 4 8 . 2 0 1 4 . 1 0 . 0 1 0
表 2 建筑 物 冬 季 总 热 负 荷 总 计 表
1工程 概况
项目 参 数
本工 程 地处 辽 宁省某 市 , 严 寒 B类 地 区… , 建 筑 面积 2 3 0 0 m , 共 4层 , 正南正北方向 , 建 筑 类 型
面 积/ m
冬 季 采 暖 缝 隙 渗 透 耗 热 量/ w
1 .1 5 =1 6. 08 mH2 O。
水泵 流量 G为 : G × ( 3 )
本 文 省去 了空 气处 理 设 备 选 型 和系 统 水力 计 算方 面 内容 。主 要 介 绍地 源 热 泵 机 组 和 冷 冻 水循
严寒地区太阳能热泵供热系统设计及优化分析
严寒地区太阳能热泵供热系统设计及优化分析工学硕士学位论文严寒地区太阳能热泵供热系统设计及优化分析DESIDN AND PARAMETER OPTIMIZING OF A SOLAR ASSISTED HEAT PUMP SYSTEM FOR SPACE HEATING IN EXTREMELY COLD AREA于易平哈尔滨工业大学2012年6月国内图书分类号:TU833.1 学校代码:10213 国际图书分类号:679 密级:公开工学硕士学位论文严寒地区太阳能热泵供热系统设计及优化分析硕士研究生:于易平导师:姚杨教授申请学位:工学硕士学科、专业:供热、供燃气通风及空调工程所在单位:市政环境工程学院答辩日期:2012年6月30日授予学位单位:哈尔滨工业大学Classified Index: TU833.1U.D.C.: 679Dissertation for the Master Degree in Engineering DESIGN AND PARAMETER OPTIMIZING OF A SOLAR ASSISTED HEAT PUMP SYSTEM FOR SPACE HEATING IN EXTREMELY COLD AREA Candidate:Yu YipingSupervisor:Prof. Yao YangAcademic Degree Applied for:Master of EngineeringSpeciality:Heating, Gas Supplying, Ventilating &Air-conditioningUnit:School of Municipal & EnvironmentEngineeringDate of Oral Examination:June, 30th, 2012University:Harbin Institute of Technology摘要在能源日益紧张匮乏,价格上涨的背景下,太阳能作为一种可持续发展的能源越来越受到人们的重视,尤其在严寒地区,冬季供暖能源消耗大,空气污染严重,利用太阳能采暖具有很大的经济效益和环保效益。
地源热泵系统在寒冷地区的应用
地源热泵系统在寒冷地区的应用近几十年来,我国科学技术飞跃进步,生产力迅猛发展,但也付出了资源和环境的巨大代价。
特别是近几年来频发的“地表水污染事件”、“雾霾事件”……,使得人类对自身生存环境的重视日益加深,对可持续发展能源利用的意识不断增强。
就暖通专业而言,如何解决环境污染和能源危机问题是设计面临的紧迫任务,因此节能减耗和环保要求是空调设计中必须考虑的首要问题。
当前,能源供需矛盾是世界各国面临的共同性问题,这种矛盾将是长期的,并非短期内所能解决,因此节能工作受到普遍的重视。
我国1980年制定的能源方针就指出“开发与节能并重,近期内把节能放在优先地位,对国民经济实行以节能为中心的技术改造和结构改造”。
暖通空调作为耗能较大的行业,在节能环保的大背景下,低碳环保的生活方式对暖通空调市场影响深远。
据初步统计一般中央空调能耗约占整个建筑总能耗的50%左右,对于商场和综合大楼可能要高达60%以上,因此节约建筑空调能耗是刻不容缓的。
可再生清洁能源的开发利用已列为国家能源的优先发展战略,目标是2020年可再生能源在新建筑中的应用比例达到50%,提倡选用新型的节能环保空调势在必行。
地源热泵作为一种浅层地热的可再生能源利用技术,既可以制冷,又能供暖,近年来在我国得到了大规模的应用。
特别是在我国北方地区,夏季要制冷冬季要采暖,地源热泵系统作为一个环保节能的系统应用更为广泛。
1、什么是地源热泵系统:地源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地能,包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现低温位热能向高温位转移。
地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源,即在冬季,把地能中的热量取出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季,把室内的热量取出来,释放到地能中去。
由于地源热泵的热源温度全年较为稳定,一般为10~25℃,其制冷、制热系数可达4-6,其运行费用为普通中央空调的50~60%。
地源热泵系统在严寒地区办公建筑中的应用策略
地源热泵系统在严寒地区办公建筑中的应用策略摘要:随着当今能源环境问题的日益突出,以及“碳达峰、碳中和”发展目标的提出,建筑供暖工程正在经历从清洁走向低碳的变革。
对于严寒地区办公建筑,供暖需求旺盛,更应提高可再生能源在供暖中的使用比例。
本文介绍了地源热泵系统原理及特点,分析了严寒地区办公建筑负荷特性,提出了太阳能辅助地源热泵系统实现热平衡的设想,以此来为地源热泵系统在严寒地区办公建筑中的应用及其优化提供参考。
关键词:严寒地区;办公建筑;地源热泵系统前言:在通过地源热泵进行严寒地区办公建筑的供暖过程中,技术人员一定要根据地源热泵系统的主要工作原理及其技术特征,在对严寒地区办公建筑热负荷特点充分分析的基础上,做好其冷热平衡分析。
然后根据实际情况,将太阳能辅助热源和地源热泵系统有机结合,以此来实现高比例可再生能源供暖。
1.地源热泵系统的工作原理及其技术特点1.工作原理热泵系统的工作原理是通过输入少量高品位能源(电能),实现大量低品位热能向高品位热能转移。
通常消耗1kWh电能,可以“搬运”4~5kWh以上的热量。
地源热泵系统是一种通过热泵技术,将蕴藏在土壤、地下水或地表水中的浅层地热资源转移到室内实现冬季供热,或者将室内多余热量转移至室外地源侧实现夏季供冷的高校节能空调系统[1]。
1.技术特点地源热泵系统的主要技术特点有三点,第一是该系统属于可再生能源利用技术,除输入的少部分高品位电能外,它所搬运的能量都是地表土壤水体所吸收的太阳能,具有可再生特征,将其用来取代传统的化石能源供暖,便可达到良好的减碳节能效果。
第二是具有较高的运行效率,不论是在冬季还是在夏季,地源侧温度十分稳定,是较好的空调冷热源,运行中具有较高的能效系数。
第三是应用范围广泛,在充分考虑热平衡的前提下,可用于商场、办公、酒店等公共建筑的供暖、制冷、生活热水供应等方面。
二、严寒地区办公建筑中的地源热泵系统的应用策略分析在严寒地区办公建筑中,要想让地源热泵系统发挥出良好的供暖效果,技术人员就需要对严寒地区办公建筑的具体负荷特征以及冷热平衡进行合理分析,然后以此为依据,引入太阳能辅助蓄热系统解决可能存在的冷堆积现象,实现太阳能和地源热泵系统的良好结合,为系统可持续运行提供保障。
严寒地区土壤源热泵系统热平衡问题分析
收稿 日期 : 2 0 1 2 — 0 9— 1 2 . 作者简介 : 王鹏轩 ( 1 9 8 9一 ) , 男, 吉林省长春市人 , 在读硕士研究生
保持室 内温度满足舒适性的同时 , 使土壤温度升高. 严寒地区冬季寒冷供暖期长 , 夏季凉爽供冷周期短 , 系统 长期在供热/ 制冷不同工况下交替循环. 由于严寒地区全年冷热负荷的不均衡性 , 导致热泵系统从土壤中的
取热量大于排热量 , 土壤温度场会出现“ 热失衡” 现象. 系统长期运行后 , 会使土壤换热器周 围的土壤温度不 断降低 , 影响热泵系统工作效率 , 这就是土壤源热泵系统 的热平衡问题. 近年来 , 许多学者为解决这一问题进行了大量研究工作. 扬州大学杨卫波【 l 等以一典型的钻孔 间距为 5
Ab s t r a c t : T h i s a n a l y s i s t h e t h e r ma l e q u i l i b r i u m p r o b l e ms o f g r o u n d- - c o u p l e d h e a t p u mp s y s t e m a p p l i c a t i o n i n t h e s e v e r e c o l d r e g i o n s wh e r e h a s a h u g e h e a t d i f e r e n c e b e t we e n t a k i n g a n d r o w i n g f r o m t h e s o i l , r e s u l t i n g i n he t e me r - g e n c e o f t h e m a r l e q u i l i b r i u m p r o b l e m At he t me a n t i me ,i t r a i s e d a c c e p t a b l e s o l u t i o n s t o s o l v e he t g r o u n d—c o u p l e d
工程实训中心地源热泵竖直地埋管换热器施工安全管理
工程实训中心地源热泵竖直地埋管换热器施工安全管理于景晓;王杨洋【摘要】以吉林建筑大学城建学院工程实训中心地源热泵竖直地埋管施工工程为例,分析在施工过程的危险性,并提出了管理对策,为防止安全生产事故提供依据.【期刊名称】《赤峰学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(032)017【总页数】2页(P52-53)【关键词】地源热泵;危险性;安全管理【作者】于景晓;王杨洋【作者单位】吉林建筑大学城建学院, 吉林长春 130000;吉林建筑大学城建学院, 吉林长春 130000【正文语种】中文【中图分类】TU995地源热泵利用天然能源包括土壤、地下水和地表水等这些浅层和深层的大地能量作为冬季热源和夏季冷源的来源,再使用热泵机组将其输送给建筑物进行冬季供热夏季供冷的系统.地源热泵系统使用可再生能源来进行供暖制冷多功能的的新型中央空调系统.专业术语“热泵”来源于“水泵”.在自然环境中,水往低处流动,热向低温位传递.地表土壤可以大量吸收太阳能并将其以其他形式储存在土壤当中,是一个含有巨大能量巨大的蓄能体.通过“热泵”将土壤中的能量进行转换为建筑物提供制冷供热所需的能量.热泵是将土壤中低温位热能交换传递到高温位.其工作原理是,由电能驱动压缩机,使工质(如R22)循环运动反复发生物理相变过程,分别在蒸发器中气化吸热、在冷凝器中液化放热,使热量不断得到交换传递,并通过阀门切换使机组实现制热(或制冷)功能.地源热泵作为一种可再生能源技术,具有节能、环保、运行费用低等诸多优点,正成为越来越多业主的选择.其中,土壤源热泵是发展最快、普及率最高的一种形式,被广泛应用于建筑的供暖、制冷之中.吉林建筑大学城建学院工程实训中心是集地源热泵机房系统、太阳能系统、末端空调系统(辐射吊顶、空气幕)、室外地埋系统多个系统组成的示范项目工程.项目选址位于吉林省长春市市宽城区兰家镇,建筑面积:3924.6平方米;建筑高度:11m;建筑层数:2层.该项目是吉林长春超低能耗示范建筑,建筑功能为工程实训中心与超低能耗建筑部分(研发中心),故需要夏季制冷、冬季制热、以及生活热水负荷.地源热泵系统选择一台标准地源热泵机组和一台毛细管辐射式热回收热泵机组,太阳能系统选择太阳能集热板,集热面积约200平方米.地源热泵关键技术——竖直地埋管换热器的施工,如果地埋管换热器埋入地下后,维修和更换工序比较复杂,费钱又费力,这就要求管道自身的化学稳定性高,同时要求抗腐蚀!根据相关规范要求选择高密度聚乙烯(HDPE)管材,SDR11系列,额定承压能力为1.6MPa.室外埋管考虑如下因素:a)地埋管管材寿命及强度,导热系数大,流动阻力,确保系统的热损耗达到最小,总水阻小;b)必须保证埋管深度及间距,确保地下埋管发挥最大换热能力;c)从经济性考虑保证钻孔(埋管)量;d)保证地源热泵系统长时间运行的热平衡性;综上:根据实训中心实际情况,竖直埋管系统以夏季负荷作埋管[1].3.1 工期紧,工程量大吉林建筑大学城建学院工程实训中心建设工期共20个月,由于吉林冬季室外温度降低,低于5℃,在个多月不适合地源热泵系统的施工.除地源热泵系统外,工程实训中心还进行太阳能系统、末端空调系统(辐射吊顶、空气幕)等多个系统,同时地源热泵作为安全工程必须等待土建工程进行到一定阶段才能进行,整体工期较为紧张.3.2 孔洞数量多,密度大,孔径小,孔洞深根据《地源热泵系统工程技术规范》采用垂直埋管换热器时,垂直埋管的深度宜大于20米,通常地源热泵系统利用浅层地表热能,单孔的深度一般在几十米至上百米左右.本项目在设计初期由于地质情况未定,根据一些项目的经验暂定打井深度为100米.打井个数:116个.为保证系统能过长期运行,所以需要将孔数后乘以5%的富余系数,以确保在今后系统运行中即使出现坏孔情况,系统也能够正常运行.综合考虑夏季地埋管的充分散热、打井占地面积以及施工费用等因素,竖井间的距离保持在6m×6m,如遇地下其他构筑物或管道等,适当避让.则:需埋设122个竖井,间距至少保证6m×6m,井深.在室外进行打孔的过程中会穿孔现象,致使相邻孔洞同时报废,造成损失.3.3 施工现场交叉作业多,安全隐患大在现场施工过程中,工序繁杂,涉及到动焊、起重吊装、深基坑开挖、脚手架等多项危险性较大的分部分项工程.在进行作业过程中由于人的不安全行为和物的不安全状态会引发许多安全生产事故,包括高处坠落、机械伤害、物体打击、起重、火灾、触电等.同时现场有大量的施工器械也会引发安全事故,存在严重的安全隐患.4.1 安全施工措施4.1.1 安全管理体系在施工过程中,贯彻国家安全施工的原则,施工单位必须建立自己企业的安全管理体系,由项目经理、专职安全管理人员或者安全管理机构构成.因为该工程实训中心在建设时,学校已经开始正常的教学活动,施工单位除了自己公司的管理体系还要和学校的安全部门建立沟通合作,避免不必要的事故发生.4.1.2 安全施工措施4.1.2.1 安全施工保证体系①安全施工保证体系组织机构.施工企业根据根据本单位机构设置安全管理机构,明确项目经理是安全生产第一责任人.项目经理作为施工现场安全管理机构的核心,下设总工程师、专职安全管理人员为管理层次,其次是各班组长作为基层管理人员的管理组织机构.②建立健全和严格执行各项安全管理制度.对于施工企业来说,每一级管理人员都要明确自己的安全责任和义务,按照相关规定完成各自工作.建立和开展各种安全教育制度.开展新职工教育、三级教育规定特种作业人员教育,并建立个人安全教育卡片.每天上班前由班组长对班组成员进行班前教育,包括操作规程和需要注意的危险因素.贯彻和实施安全检查制度.由安全管理人员定期进行安全检查,对于危险性比较大的施工工序要求专职安管理人员必须每天进行检查.检查人员要认真做好记录,如果发现问题和隐患要立即组织整改,防止安全事故的发生.在施工工程中要进行安全交底,施工单位相关技术人员在进行施工方案和作业指导书编制时,针对存在的危险源要编制安全技术措施.对于危险性比较大的分项工程还要组织专家进行论证,在操作之前要向现在施工人员进行并向进行书面交底,并要求双方签字确认.安全事故处理制度.施工现场如果发生安全生产事故,事故现场工作人员要立即上报相关负责人,如果事故较严重,例如发生重大、特大事故要向相关安全部门报告,不得谎报、隐瞒不报.4.1.2.2 施工安全保证措施①一般规定.三个必须:进入施工现场必须正确佩戴安全帽;高空作业必须正确佩带安全带;特殊工种必须持有操作合格证.②施工用电安全措施.临时用电时,线路电线或电缆不能拖,如发生意外不可估量;应使用不能因高温而变色、裂纹、缺损的配电箱且配电箱外壳应绝缘无带电体外露,必须设有专用工作和保护接零端子;箱内接线应排列整齐,不松散,每个供电支路应标记铭牌确保万一急救准确地切断电源;在灯头损坏时,应通知电工及时替换,不得私拉、私接电线;电工应对施工场内的所有机具设备熟悉,按制度巡查检验,遇到设备隐患或电路障碍时应及时处理;进入设备的电源线应架空或埋设,管口密封,能防腐防蚀;严禁电缆线通过设备,防止电缆线绝缘皮暴露时使设备带电;分析当设备需要进行调试或维修必须由持证电工负责,并严格执行现场安全工作制度,采取有效的安全防护措施,移动设备,必须切断电源;对地面设备的保护(中)要连接牢固,导线截面符合要求,不得使用2.5mm以下的单芯线与接线端子;用蛙式打夯机操作时严禁夯打电源线,以免受到触电伤害,应保证电源线的完好无损;行使振动棒(板)的操作职员,在操作之前应将绝缘手套和穿胶鞋佩戴齐全,且手不得接触开关,应保证电源线的完整性.③施工安全防护措施.进入施工现场必须戴安全帽,进行高处时作业必须系安全带,钻孔桩施工中危险源最重大的是泥浆池.泥浆池四周按要求必须用围栏防护,围栏要求:围栏沿泥浆池周围向外延伸1m铺设,主杆部分长1.5m,埋深0.5m,横向栏杆离地朝上延伸1.5m设一层,围栏上挂三角旗作为醒目标志,在醒目位置设置安全警示牌,值班人员日常维护,设密目式安全网满围,非施工人员不得靠近泥浆池.④施工现场防火措施.施工现场建立防火制度和设立防火警示牌,材料仓库、油库、材料场等严禁用火;配备消防器材和消防设施;设置消防通道;施工中使用电焊作业前经申请方可动火,消除一切火灾隐患;每个施工现场应根据施工项目的具体情况制定方案,建立消防安全系统和操作安全的操作规程.⑤施工机械安全措施.施工作业中的机械设备必须由具有操作证的技术人员进行安装,安装完毕验收合格方可使用;作业场所中的施工机械必须安装有关的技术规程配备合格的的安全防护设施和安全措施,同时严禁拆除机械设备上的各种安全防护设施;施工现场操作人员要严格按照机械设备的操作规程和保养规程对所有的机械进行定期保管、修理,做好机械设备的清洁、紧固、润滑、调整和防腐工作;机械设备必须在规定的负荷下使用,如有故障必须立即进行检修,维修合格后方可继续使用;必须在施工现场的机械设备的醒目位置放置操作规程及注意事项.⑥防高空坠落和物体打击措施.操作人员在进入施工现场之前必须佩戴好安全帽,避免高处坠落引发物体砸伤施工人员.只要是在2米以上作业并且无防护设施且有坠落伤害的施工作业时必需系好安全带.在预留的洞口按情况采用硬质板材进行防护和设置安全防护栏,且并在洞口下方应设置水平网进行防护.坑洞口必须安装固定的安全防护栏.文明施工管理中的规定应及时落实,材料堆放整齐、平整、现场清理及时做好每一个工人的清理工作.4.2 应急预案的制定地源热泵系统施工过程本身就是隐蔽性工程,在施工工程中又涉及多项危险性较大的分部分项工程,同时该工程施工环境比较特殊在校园内进行,如果发生安全生产事故必将引起师生的恐慌.从安全管理的角度来说,施工单位要制定应急救援预案,同时组织师生进行演练.施工企业组织应急抢险队伍,抢险队伍由施工单位抢险队和抢险预备队组成.施工单位抢险队得负责事故险情发生后的救援行动,且队长由安全总监负责.抢险预备队各施工单位抢险预备队,由施工单位所在的集团调配.当事故发生单位救援队满足应急要求时,各部门的储备要服从项目经理部署,负责地源热泵系统事故救援工作.在抢险过程中的人员及物资在险情发生后应相互团结一起,由最高领导人调配.施工单位应随时准备,当事故发生险情后第一时间到达事故现场进行抢救.事故的突然性不可避免,一旦发生立即启动相对的应急救援预案,救援队伍携带救援设备在最短时间内到达现场,立即抢救.施工单位应急救援抢险队伍必须有相应的器材、设备.地源热泵系统竖直地埋管换热器施工过程工艺复杂、交叉作业多、作业环境特殊等多个原因导致该工程在施工过程中存在着安全生产隐患,立足于当前安全生产形势的大环境下安全管理不容忽视.〔1〕GB50366-2005,地源热泵系统工程技术规范[S].〔2〕鞠晓丽.上海市大型超市空调冷热源方案的综合评价研究[D].西安:西安建筑科技大学,2003.。
严寒地区超低能耗建筑太阳能-地热能联合供能系统运行工况测试分析
严寒地区超低能耗建筑太阳能-地热能联合供能系统运行工况测试分析王杨洋;刘水漪;李盈;张鑫博【摘要】本文对太阳能-地热能联合供能系统进行了介绍,并就系统在示范工程上的冬季、夏季运行模式、土壤源温度变化进行了详细阐述.对冬季、夏季运行工况进行测试分析,分析结果表明:对于严寒地区进行太阳能-地热能联合供能在满足室内环境要求情况下不仅能利用可再生能源大大降低能耗,并且用数据说明了该能克服土壤源温度不平衡的问题,可为严寒地区太阳能-地热能的联合应用提供借鉴.%This paper introduces a solar energy coupled geothermal energy system, and it elaborates annual operation conditions and soil source temperature of the demonstration project. Winter and summer operating conditions were tested and analyzed, the result expresses that solar energy coupled geothermal energy system in severe cold region that can decrease energy consumption using renewable energy while meeting the requirements of the indoor environmental requirements. It can solve the unbalance problem of soil source temperature. It can be used for reference for the solar energy coupled geothermal energy application in severe cold region.【期刊名称】《湖南城市学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(027)002【总页数】3页(P29-31)【关键词】超低能耗建筑;土壤源热泵;太阳能;土壤源温度;运行工况【作者】王杨洋;刘水漪;李盈;张鑫博【作者单位】吉林建筑大学城建学院市政与环境工程学院,吉林长春 130114;吉林建筑大学城建学院市政与环境工程学院,吉林长春 130114;吉林建筑大学城建学院市政与环境工程学院,吉林长春 130114;吉林建筑大学城建学院市政与环境工程学院,吉林长春 130114【正文语种】中文【中图分类】TU832.1+91 系统简介在超低能耗建筑太阳能-地热能联合供能系统中,土壤源热泵系统作为冷热源与毛细管辐射末端相连,实现夏季供冷冬季供热,太阳能集热器与用户端热水箱相连,实现热水供应,构成太阳能-地热能联合应用供能系统.同时利用太阳能这种可再生能源,在过渡季或冬季向土壤进行补热,解决严寒地区土壤源热泵出现的土壤吸热量放热量不均问题,使土壤温度场维持在稳定范围,使土壤源热泵能够常年保持高效运行,有很高的节能效果.2 系统运行模式2.1 夏季运行模式图1为夏季土壤源热泵制冷工况,通过制冷循环将室内余热排至地下,为保证全年土壤温度及热平衡,夏季和过渡季节还可将太阳能制取多余的热量排至地下,但同时应考虑土壤散热能力可能受到的影响.另外可将太阳能制取多余的热量贮存到热水箱,提供生活用热水.2.2 冬季运行模式图2为冬季土壤源热泵供热工况,通过热泵循环将地下热能提升后,制成不高于40℃的热水,用于毛细管末端辐射系统供暖.图1 夏季系统运行原理图图2 冬季系统运行原理图在冬季,仍考虑优先使用太阳能供热,若太阳能加热强度不够,才通过土壤源热泵机组供热.在极寒天气情况下,热泵机组承担供暖、新风预热和生活热水供应的任务.通过设置的新风全热回收装置回收室内排风的热量,减少热泵机组的新风负荷,在能满足送风温度的情况下,置换式热回收机组产生的新风可直接向室内供应[1].3 土壤源温度变化根据GLD土壤源热泵分析软件模拟曲线图3左图可以看出,供暖期开始时土壤的初始温度为8.2℃左右,由于热泵机组的不断运行从土壤中取热,整个采暖期结束土壤平均温度会降低1℃左右;至下一个采暖期开始,如果不采用有效的补热措施,第二个采暖期开始土壤温度会回升0.5℃,也就是仅7.7℃,可以看出在没有额外热补偿措施的情况下,仅靠土壤的自然恢复其能力确实是有限的[2-3].采用太阳能进行热补偿后,可以减小土壤源热泵机组全年吸热量和放热量的不平衡差.GLD土壤源热泵分析软件对太阳能热补偿后的土壤源热泵系统地温进行测试,15 a的土壤波动为0.2℃,土壤基本能够达到热平衡的效果,满足设计的要求,见图3右图.图3 GLD模拟土壤15年热补偿前后温度曲线图4 冬季运行工况测试分析4.1 地埋管换热器进出口温度图4 地埋管换热器进出口温度图4显示了11月初地埋管换热器进口换热介质的温度变化情况.从整体的数值看来,随着采暖期的进行,两温度有明显的下降.因为严寒地区室外温度较低,日照不充足,土壤的传热系数较小,瞬时土壤的温度得不到有效的恢复,从而引起进出口温度的降低[4-5].从进出口温度曲线变化趋势来看,2条曲线上在某时刻对应的温差分别约为2.4℃,最大值达到5℃,经过现场调查,在此期间出现了机组的启停,停机期间土壤的温度又出现了有效的恢复,导致进出口温度略有升高.4.2 用户供回水温度、空气温度冬季采用土壤源热泵系统进行供热,用户供回水温度测试数据见图5,室内空气温度测试数据见图6.除个别时间由于停电停机等特殊情况,冬季用户室内空气温度均能达到设定温度,并且达标后能自行调整流量,既满足室内舒适性要求,又能满足节能要求.图5 用户供回水温度图6 用户室内空气温度5 夏季运行工况测试分析对于严寒地区而言,夏季供冷周期较短,经过测试夏季地埋管侧平均水温为11℃,用户侧水温(18~19)℃,可维持室内空气温度在(18~22)℃.经过运行测试数据发现,夏季地埋管水温足够低,完全可实现采用板式换热器进行直供制冷,不必启动土壤源热泵进行供冷,以达到更加节能的目的,这是土壤源热泵系统在严寒地区应用的另一个优势.从另一个角度说明,夏季不启动土壤源热泵系统,就不存在夏季向土壤进行放热,至下一个采暖季土壤的温度更难恢复.而夏季太阳辐射充足,所以更加证明了利用太阳能进行补热维持土壤平衡的必要性.6 结语采用太阳能和地热能2种可再生能源作为建筑供能系统是可行的.采用土壤源热泵系统,除实现供暖供冷双重处理外,还可进行新风处理;太阳能系统除进行生活热水供应外,还对土壤源热泵系统进行热补偿;从而形成严寒地区土壤源热泵-太阳能联合供能的集成技术.通过示范工程测试数据说明联合供能系统既能达到设计的室内环境要求,同时太阳能补热也有效解决了土壤源热泵长期运行带来的土壤源温度下降问题,使土壤源热泵系统能够常年保持高效运行[6].【相关文献】[1]张微,王杨洋,李爽,等.严寒地区某示范工程土壤源热泵系统概述[J].赤峰学院学报,2016(9):145-147.[2]王杨洋.严寒地区某示范工程土壤源热泵-太阳能供能系统节能和环保效益分析[J].赤峰学院学报,2016(9):48-49.[3]于涛,刘鹏,张士松,等.基于地温平衡的太阳能-地源热泵系统设计[J].山东建筑大学学报,2012,27(2):234-237.[4]王雁生,王成勇,陈文明,等.太阳能+地源热泵并联热水系统冬季运行特性研究[J].暖通空调,2009,39(9):70-74.[5]冯晓梅,张昕宇,邹瑜,等.太阳能与地源热泵复合系统的优化配置与运行方式[J].暖通空调,2011,41(12):79-83.[6]黄敏轩,马宏权,罗磊,等.太阳能-土壤源热泵热水系统案例分析[J].建筑热能通风空调,2012,31(4):56-59.。
严寒地区太阳能-地源热泵耦合系统的优化设计
衡 进 行 计算 分析 , 化 太 阳 能 的 补 热 运 行 方 式 , 证 系 统 在 严 寒 地 区 高 效 、 定 运 行 , 优 保 稳 系统 的 节 能 环 保 效 益
wi oa n r y a d go n o reh a u s d s n d frt eat a p oet T e t slre eg n ru d s uc etp mp i ei e o h cu l rjc. h h g
t e ma q i b i m o p t t n o h y tm s a ay e n d t i, n h p r t n h r le u l ru c m u ai f t e s se i n lz d i e al a d t e o e ai i o o m o eo u p e e tn e tb tl ig s lre e g so t ie . n t i s se ,h ih d fs p lm n ig h a y u i zn o a n r y i p i z d I h s y tm t eh g i m
范围, 即冬 夏 两 季 冷 热 负 荷 相 当 的 地 区。对 于 不
筑 高 度为 1.0m, 下 1层 为 设 备 用 房 , 上 4 8 3 地 地 层 用 于 阅览 , 书量 9 册 , 县 级 图书 馆 。博 物 藏 0万 是
馆 总用地 面积2 7 . 0m2总 建 筑面 积 2 7 . 1 43 6 5 , 10 3 8
Hu n o Y u n Do g i W a gYo g o g Z a g Xi y a g Ta a n l n n h n hn n u ( i aAc d m y o i ig Re e r h Ch n a e fBul n s a c ) d ABS RAC T T Ba e n t ec aa trs iso e tla n c l e in t e c u ld s se s d o h h r c eit fh a o d i o d r go , h o p e y tm c
严寒地区太阳能-地源热泵系统应用经济性分析研究
可再生能源
Renewable Energy Resources
Vol.37 No.9 Sept. 2019
严寒地区太阳能-地源热泵系统 应用经济性分析研究
金 光 1袁 陈正浩 1袁 郭少朋 1袁2袁 郝 楠 1袁 李雨宸 3
渊1.内 蒙 古 科 技 大 学 能 源 与 环 境 学 院 袁 内 蒙 古 包 头 014010曰 2.中 国 科 学 院 工 程 热 物 理 研 究 所 袁 北 京 3.华 北 电 力 大 学 环 境 科 学 与 工 程 系 袁 河 北 保 定 071003冤
本文选取呼和浩特地区某住宅别墅为研究对 象 遥 呼 和 浩 特 市 属 于 严 寒 渊C 类 冤地 区 袁室 外 全 年 温 度 区 间 较 大 袁冬 季 寒 冷 且 持 续 时 间 较 长 袁极 端 最 低 气 温 达 到 -26 益, 最 冷 月 日 平 均 气 温 均 低 于 -10 益袁室 外 温 度 变 化 较 为 平 稳 曰夏 季 供 冷 需 求 时 间 较 短 袁故 不 考 虑 建 筑 用 冷 需 求 遥 冬 季 供 暖 时 间 为 10 月 15 日 -次 年 4 月 15 日 袁共 183 d遥 住 宅 楼 共 16 栋 袁每 栋 2 层 袁为 方 便 计 算 袁取 一 栋 建 筑 进 行 分 析 袁 面 积 为 400 m2袁建 筑 维 护 结 构 参 数 为 地 面 0.38 W/渊m2窑K冤袁 外 墙 0.50 W/渊m2窑K冤袁 内 墙 0.89 W/渊m2窑K冤袁 楼 板 0.38 W/渊m2窑K冤袁 屋 顶 0.39 W/渊m2窑K冤袁窗 2 W/渊m2窑K冤袁建 筑 热 负 荷 指 标 36.8 W/m2袁建 筑 热 负 荷 14.72 kW遥 2 系统模式
严寒地区建筑地源热泵系统运行效果分析
CIVIL ENGINEERING |土木建筑摘要:超低耗建筑的设计和建设,需要与当地的自然环境和气候环境相结合,注重利用当地的绿色能源,减少对能源的消耗,实现零消耗的目标。
文章介绍了严寒地区建筑地源热泵系统,该系统借助当地的地热能、太阳能、电能等实现自给自足,有 效减少了对能源的消耗,满足了严寒地区建筑所需要的各种功能,具有良好的环保效果,可以达到良好经济效果。
关键词:严寒地区:建筑:地源热泵系统:节能降耗I严寒地区建筑地源热泵系统运行效果分析■文/张微寇铭昭陈昭景伟刚王杨洋近年来,我国积极推动可持续发展,很多领域和行业纷 纷响应。
与交通、工业等行业相比,建筑行业在节能减排方 面更具潜力。
不仅如此,针对建筑的优化设计实现节能减排 具有很强的可操作性,有助于减少对能源的消耗和对生态环 境的破坏,促进人与自然的和谐。
建筑能耗主要来自对建筑 内部的供暖、供冷、热水、电力、通风等。
传统建筑在设计 建筑过程中,注重优化住户个人感受,因此会注重从各个方 面提高建筑的性能效果,在这个过程中往往会忽视建筑对能 源的消耗。
为了在建筑设计施工过程中贯彻节能减排理念,很多新型建筑(如超低能耗建筑、近零能耗建筑等)纷纷涌 现,这些新型建筑体现了设计者对节能减排的追求。
1.严寒地区建筑地源热泵系统介绍吉林某建筑项目考虑到建筑必须满足的各种功能需要及 其产生的能耗,从当地能源实际出发,注重利用各种可再生 天然能源,如地热能、太阳能等,建设一个系统性的能源转 化系统,实现建筑自身整体近零能耗的效果,同时有效满足 建筑的使用功能。
该建筑总面积4000m2,于2017年建设完成并通过验收,投入使用。
该建筑主体可以分为两部分,分别是科研楼和实 训厂房。
其中,科研楼建筑面积为1200m2,为二层框架结构。
建筑整体坚持绿色、低耗的设计理念,结合本地区特有的自 然地理环境和气候环境,有效利用可再生能源(如太阳能、地热能等),建设可以实现能源互补的系统,在有效满足建 筑各项功能需求的同时,大幅降低了对能源的消耗,提高了 建筑的整体运行效率和节能效果。
严寒地区农宅附加太阳房采暖能耗及节能分析
第37卷,总第215期2019年5月,第3期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGYVol.37,Sum.No.215May.2019,No.3 严寒地区农宅附加太阳房采暖能耗及节能分析李 清,朱永健,马令勇,李 栋,王柏超(东北石油大学,黑龙江 大庆 163000)摘 要:以严寒气候某地区的一处代表性农村住宅为例,探讨了农村住宅附加太阳房的采暖能耗及其节能潜力。
基于EnergyPlus研究了附加太阳房前后农村住宅采暖设计温度为14℃、16℃、18℃和20℃时,在最冷日、最冷月以及采暖期的采暖能耗和节能效果。
研究结果表明:严寒地区农村住宅附加太阳房后室内温度升高、昼夜温度波动较小,室内热舒适性增加,而且有效降低建筑采暖能耗,其节能率达22.73%;农村住宅采暖设计温度越高,其建筑采暖能耗越大且呈1.4~2.7倍增长;采暖设计温度18℃时,农村住宅附加太阳房节能效率最高。
关键词:严寒地区;农村住宅;太阳房;采暖能耗;节能率中图分类号:TU832 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2019)03-0206-07 Analysison Heating Consumption and Energy Saving of Rural Residencewith Solar House in Severe Cold AreaLI Qing,ZHU Yong-jian,MA Ling-yong,LI Dong,WANG Bai-chao(Northeast Petroleum University,Daqing163000,China)Abstract:We take an representative rural residence in the severe cold area as an example,discuing the heating consumption and energy-saving potential of rural residence with solar house.Based on software EnergyPlus,simulation is studied on the hourly,daily,monthly,total heating consumption and energy-saving effect of the rural residence before and after attached solar house under interior heating design tem⁃perature of14℃,16℃,18℃and20℃.The results show that with the rural residence attached solar house in severe cold area,as the indoor temperature increases,the temperature fluctuation between day and night decreases,the thermal comfort improves.It can effectively reduce the heating consumption,and the total energy-saving rate is up to22.73%.The heating consumption rised1.4to2.7times when the rural residential heating design temperature is higher.When heating design temperature is under18℃, the energy-saving rate reaches the peak.Key words:severe cold area;rural residence;solar house;heating consumption;energy-saving rate收稿日期 2019-01-12 修订稿日期 2019-04-26基金项目:住房城乡建设部科学技术项目计划(2018-K1-003);东北石油大学校级研究生科研项目(YJSCX2017-023NEPU);黑龙江省教育厅科研专项经费东北石油大学引导性创新基金项目(2017YDL-11)作者简介:李清(1987~),女,硕士,讲师,主要从事建筑理论及建筑技术研究。
浅谈暖通空调系统中的节能措施 杨洋
浅谈暖通空调系统中的节能措施杨洋发表时间:2019-08-13T15:31:26.710Z 来源:《防护工程》2019年9期作者:杨洋[导读] 那么中国的能源消耗问题现在解决方案,如何将我国暖通空调设计更高程度的节能设计的发展的趋势是不可避免的。
身份证号码:13012819860401****摘要:随着社会的不断发展,能源越来越重要的作用,主要包括能源开发和能源利用,在能源的开发节能方面不是很容易实现,主要是因为有限的能源资源,因此我们应该从能源使用的方面,我们目前的能源利用问题是节能措施既“开源节流”,换句话说,一方面,一方面要重视新能源的开发,另一方面要合理利用现有能源。
本文结合作者的实际,对暖通空调系统的节能措施进行了分析和探讨。
关键词:暖通;空调;系统;节能中国能源消费占社会总消费的比重居世界前列,并呈上升趋势。
因此,我国迫切需要采取新的措施来改善我国能源消费现状,能源问题已成为影响国民经济发展的“牛鼻子绳”。
的持续改进人们的生活质量在中国,中央空调是普遍适用的,普遍的加热,能源问题已经变得越来越严重,那么中国的能源消耗问题现在解决方案,如何将我国暖通空调设计更高程度的节能设计的发展的趋势是不可避免的。
1暖通节能设计思路1.1从源头入手进行节能工作我们要想保证节能就必须从节能措施的源头入手,通过合理的设计来保证供暖通风与空气调整系统的正常运行。
同时还需要对供暖通风与空气调系统进行合理设计,保证系统的能效比较高,对其暖通涉及的各个系统进行详细计算,建筑负荷计算就是设计人员在进行供暖通风与空气调系统的设计时,对这个系统的冷、热负荷用的一种估算。
1.2合理选择空调冷热源,力求实现冷热源的多元化我国的能源主要就是煤炭资源,煤炭资源在使用过程中会对环境造成较大的影响。
电力空调在使用过程中也会造成很大的大气污染,因此我们在进行空调冷热源的选择上,有条件时可考虑燃气空调、余热空调、地热空调等,首先从冷热源源头节省能源使用。
绿色建筑电气设计要点分析 杨洋
绿色建筑电气设计要点分析杨洋发表时间:2019-12-17T17:13:41.950Z 来源:《基层建设》2019年第26期作者:杨洋[导读] 摘要:随着社会经济的发展,我国的建筑工程建设有了很大进展,建筑行业的兴起不仅给人们的生活带来很多方便,也给环境带来了很大的压力,环境保护已经逐渐成为世界各地的重点关注问题,所以绿色建筑理念有了很好的推进机会。
黑龙江兴业建筑设计有限责任公司黑龙江省齐齐哈尔市 161299摘要:随着社会经济的发展,我国的建筑工程建设有了很大进展,建筑行业的兴起不仅给人们的生活带来很多方便,也给环境带来了很大的压力,环境保护已经逐渐成为世界各地的重点关注问题,所以绿色建筑理念有了很好的推进机会。
但是绿色建筑的应用还需要克服很多困难,相关的技术也要进行优化,才能实现真正意义上的绿色建筑。
近年来,在可持续发展理念进一步深入人心的大背景下,绿色建筑的发展优势逐步凸显出来,在进行绿色建筑施工中,如何优化电气设计是建筑企业首要解决的问题。
本文总结了电气设计中应该遵循的一些原则,并解析了绿色电气设计的要点和任务,以期给绿色建筑的发展提供有力支持。
关键词:绿色建筑;电气设计;要点分析引言随着我国建筑规模不断扩大,建筑所带来的能源消耗日益严重,导致环境进一步恶化,能源面临短缺。
长此以往,对我国经济发展将会造成十分不利的影响。
为了改变现状,就要进一步减少建筑的能源消耗。
要合理开展建筑电气设计,应用有效的节能技术,达到节能降耗的目的。
进行建筑电气设计时,要在保障建筑质量和功能的前提上,选择恰当的节能技术,合理开展电气设计。
1建筑电气节能的必要性众所周知,从世界的发展角度来讲,资源的不可再生能力给世界的进步造成了巨大的阻力,导致许多资源型产业结构崩盘。
现在,可持续发展成为了企业发展的主题。
对于我国来讲,资源的短缺成为了我国传统企业发展中遇到的巨大问题,其中建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列,成为当下我国三大“耗能大户”,随着人民生活水平的提高,建筑用能将逐步增加到占全国能源消费总量的30%以上,这说明解决建筑行业能源消耗的问题刻不容缓。
严寒地区土壤源热泵系统运行策略研究
严寒地区土壤源热泵系统运行策略研究王松庆;贺士晶;马珂妍【摘要】文章以不同类型典型建筑全年动态负荷为参考,结合严寒地区气候特点与运行方式,以地下土壤温变特性为依据,对严寒地区土壤源热泵系统运行策略进行研究.结果表明,严寒地区土壤源热泵系统运行策略制定的核心是针对建筑物动态负荷特性,合理确定不同运行策略的上下限值,综合分析后,确定选用最优运行策略.严寒地区土壤源热泵系统采用负荷域法和时间域法运行策略均可实现全年土壤温度相对稳定,有效提高土壤源热泵系统运行的可靠性.%Based on the dynamic air conditioning load of different typical buildings,the analysis on operation strategy of ground source heat pump,which considered the ground temperature characteristics of underground space,was carried out which combined the climatic feature and operation mode in severe cold region.The operation strategy core of ground source heatpump,considered the dynamic air conditioning load,was determined by logical threshold value.And the optimal operation strategy should be chosen through comprehensive analysis.The ground temperature,which adopts operation strategy of load range method and time domain method,was relatively steady with ground source heat pump operation in severe cold region.The reliability of ground source heat pump is improved significantly.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2016(034)006【总页数】8页(P900-907)【关键词】严寒地区;土壤源热泵;运行策略;负荷域法;时间域法【作者】王松庆;贺士晶;马珂妍【作者单位】东北林业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨 150040;东北林业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨 150040;东北林业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】TK6;TQ051.5由于土壤源热泵系统对气候区域性要求较为严格,负荷不平衡问题较为常见,土壤源热泵单独作为建筑冷源或热源易产生地下空间热失衡问题。
严寒地区某示范工程土壤源热泵系统概述
严寒地区某示范工程土壤源热泵系统概述
张微;王杨洋;李爽;刘扬;于景晓
【期刊名称】《赤峰学院学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2016(032)018
【摘要】以长春市某高校一超低能耗示范建筑为例,从工程概况、空调冷热源系统设计、室内末端系统设计以及室外地埋管系统设计等几个方面详细介绍了该项目土壤源热泵系统的设计过程,并总结了该土壤源热泵系统的技术亮点.
【总页数】3页(P145-147)
【作者】张微;王杨洋;李爽;刘扬;于景晓
【作者单位】吉林建筑大学城建学院,吉林长春 130000;吉林建筑大学城建学院,吉林长春 130000;吉林建筑大学城建学院,吉林长春 130000;吉林建筑大学城建学院,吉林长春 130000;吉林建筑大学城建学院,吉林长春 130000
【正文语种】中文
【中图分类】TK521+.3;TQ051.5
【相关文献】
1.严寒地区某示范工程土壤源热泵系统综合评估 [J], 武思彤;白莉;刘伟娟
2.严寒地区土壤源热泵土壤温度场变化特性研究 [J], 白莉;李杨
3.严寒地区某示范工程土壤源热泵-太阳能供能系统节能和环保效益分析 [J], 王杨洋
4.严寒地区太阳能土壤源热泵土壤温度场特性 [J], 葛凤华;陆翠银
5.严寒地区土壤源热泵系统土壤温度变化分析研究 [J], 朱林; 张贺; 杨金刚
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
严寒地区太阳能辅助土壤源热泵系统运行策略优化
严寒地区太阳能辅助土壤源热泵系统运行策略优化随着社会的发展和经济的进步,能源短缺和环境问题日益凸显,为了实现经济和生态的双赢,太阳能热泵技术应运而生。
太阳能热泵技术通过利用太阳能热能进行供暖、制冷和热水等热能产生,直接减少了传统能源的消耗,具有很高的节能效果和环保优点,受到越来越多人们的青睐。
与传统的太阳能热泵技术相比,土壤源热泵技术使用的热源为土壤,具有独特的优势。
其中,利用太阳能辅助运行土壤源热泵系统,可以进一步提高系统的效率,实现节能减排的目的。
本文旨在探讨针对严寒地区太阳能辅助土壤源热泵系统运行策略的优化方法。
一、太阳能辅助土壤源热泵技术的优越性1、稳定性好太阳能辅助土壤源热泵利用土壤温度的稳定性进行加热或制冷,具有非常好的稳定性。
在寒冷的冬季,土壤中的温度较高,可以提供充足的热源满足室内供暖,避免了突发性的暖气瘫痪现象;在炎热的夏季,土壤中的温度较低,可以提供较低的制冷温度,满足空调制冷需求,从而保证了系统的运行稳定性。
2、高效节能与传统的供暖方式相比,太阳能辅助土壤源热泵技术不仅具有稳定性好的优势,还具有非常高的效率和节能性。
太阳能辐射是一种免费的能源源,太阳能辅助可以减少系统的能源消耗,增加系统的工作效率,降低系统的运行成本。
在严寒的冬季,太阳能辅助下,土壤源热泵可以提供热水和暖气,大大降低了家庭的供暖成本;在酷热的夏季,太阳能辅助下,土壤源热泵可以提供低温空调,降低了制冷成本。
因此,太阳能辅助土壤源热泵技术具有非常好的效益和社会价值。
3、环保节能太阳能辅助土壤源热泵系统不仅节省能源,还可以减少二氧化碳的排放,并且不会产生任何污染物。
该技术是一种真正意义上的绿色环保节能技术,符合社会的可持续发展思想。
二、严寒地区太阳能辅助土壤源热泵系统运行优化在严寒地区,太阳能辅助土壤源热泵系统的运行存在一些问题,需要针对性的进行优化。
1、运行策略的优化太阳能辅助土壤源热泵系统的运行策略应考虑太阳能辐射周期、土壤深度、气候条件等因素。
严寒地区地源热泵供热系统运行优化研究
严寒地区地源热泵供热系统运行优化研究
刘馨;宋萌萌;鲁倩男;冯国会;耿秀;吴修慧
【期刊名称】《建筑技术》
【年(卷),期】2024(55)7
【摘要】地源热泵供热系统在运行控制方案上的优化,是建筑节能降耗的重要途径。
以沈阳市ST办公楼地源热泵系统为研究对象,实地调研获取能源系统运行参数,归
纳地源热泵的运行特性,锁定实际建筑中地源热泵系统供热现存问题,利用遗传算法
寻求地源热泵系统最优运行控制参数。
利用TRNSYS模拟能源系统运行,通过比较系统原有的改变机组负载率的控制方案与优化后最优运行控制参数方案的系统耗电量和性能系数,预测最佳控制方案下地源热泵系统的优化效果。
结果表明:在最优运
行控制方案下,地源热泵系统性能显著提升,系统耗电量降低14.5%,系统性能系数(COP)提升23.8%,热泵机组耗电量降低15.1%,地源热泵系统运行更加高效节能。
【总页数】4页(P878-881)
【作者】刘馨;宋萌萌;鲁倩男;冯国会;耿秀;吴修慧
【作者单位】沈阳建筑大学市政与环境工程学院;建科环能科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU833
【相关文献】
1.严寒地区太阳能辅助土壤源热泵系统运行策略优化
2.严寒地区太阳能-空气源热泵耦合供热系统控制策略优化研究
3.严寒地区农村太阳能与空气源热泵供热系统优化研究
4.严寒地区某绿色建筑双源热泵系统运行性能分析及优化建议
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
建筑工程中的暖通空调节能技术应用研究杨洋
建筑工程中的暖通空调节能技术应用研究杨洋发布时间:2022-08-26T14:03:00.061Z 来源:《建筑模拟》2022年第11期作者:杨洋[导读] 在建筑工程的项目建设中进行暖通空调工程系统建设中节能问题的探讨十分有必要,不仅能够有效提升暖通空调系统建设的节能效果,而且可以使空调工程建设更符合可持续发展的建筑行业规划,让暖通空调工程建设变得更为绿色环保。
同时,居民在暖通空调系统使用过程中能够获得更为良好的使用体验,也能够起到较为明显的成效,因此设计和施工人员务必要对此引起足够的重视。
身份证号:3714021987****1919摘要:在建筑工程的项目建设中进行暖通空调工程系统建设中节能问题的探讨十分有必要,不仅能够有效提升暖通空调系统建设的节能效果,而且可以使空调工程建设更符合可持续发展的建筑行业规划,让暖通空调工程建设变得更为绿色环保。
同时,居民在暖通空调系统使用过程中能够获得更为良好的使用体验,也能够起到较为明显的成效,因此设计和施工人员务必要对此引起足够的重视。
关键词:建筑工程;暖通空调;节能技术;应用1导言随着现代科技水平的显著提升,人们的物质生活水平实现了质的飞跃,对生活环境也有了更高的要求。
基于这一背景,暖通空调在建筑中的应用得到了普及,为人们提供了更加舒适的生活环境和工作环境,为使用者带来了高品质的生活体验。
然而,随着建筑数量和规模的不断增长,暖通空调的使用数量随之增多,这就导致空调系统的能源消耗问题也越来越严重,加剧了能源供应和环境污染问题,从而给我国建筑行业的绿色健康发展带来了诸多不良影响。
针对这一现象,建筑行业要合理应用节能技术和设施,在控制能耗的同时,进一步优化处理暖通空调系统,从而有效提高能源利用率,降低能源消耗。
2建筑暖通空调概述暖通空调系统可以对建筑的采暖、通风、空气调节等方面进行控制,为人们提供舒适的居住环境,保证良好的室内空气品质。
暖通空调系统的主要原理是通过对空气进行过滤、冷却、除湿等处理,在空气满足要求后将其送入空调房间,抵消掉房间内的余热、余湿,使房间内的温度和湿度满足设计要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
收稿日期: 2015-09-30 作者简介: 王杨洋( 1981- ) ,女,讲师; 陶 进( 1958- ) ,男,教授
= 86 400 × 23 × 0. 95 = 439. 4 m2 。 16 127 × 0. 296 × 0. 9
3. 2 间接系统集热器面积
根据冷热负荷以及全年能耗分析,经计算地源热泵系统冬季 从土壤的吸热量是夏季排热量的 2. 1 倍,为达到冬、夏季的吸排 热平衡,运行 1 年须额外补充的热量为 729 908 MJ,结果见表 1。
摘 要: 以某示范居住建筑为例,对严寒地区地源热泵系统运行的特点进行了分析,用数据说明地源热泵系统的全年取热量和排
热量存在不平衡差,提出可采用太阳能集热系统进行补热,从而缓解地埋管系统长期运行出现的土壤温度逐年下降的问题。
关键词: 地源热泵,太阳能,集热器面积,严寒地区
中图分类号: TU832
文献标识码: A
D) ,ηL = 0. 1。 3) 集热器平均集热效率 ηcd 。 根据归一化温差查集热器生产厂家提供的集热器瞬时效率
曲线 方 程 ( 基 于 总 面 积、集 热 器 入 口 温 度 ) 为: ηa = 0. 423 -
1.
568
T
* i
,得
ηcd
= 29.
6%
。
若地源热泵系统冬季从土壤中吸热为 Ql ,夏季向土壤排热为
3. 1 直接系统集热器总面积
[1] 郑瑞澄,路 宾,李 忠,等. 太阳能供热采暖工程应用技术
1) 确定太阳能保证率。
手册[M]. 北京: 中国建筑工业出版社,2012.
On design analysis of ground source heat pumps in residential buildings of rigid areas
2 土壤全年热平衡计算
本项目取可接受的全年土壤冷热不平衡率为 5% ,则太阳能
保证率 f = 95% 。
2) 确定管路及贮水箱热损失率 ηL。 集热系统管路和 贮 热 水 箱 等 部 件 都 在 室 外 ,环 境 温 度 低,根
据 GB 50495—2009 太 阳 能 供 热 采 暖 工 程 技 术 规 范 规 定 ( 附 录
1 建筑概况
该项目位于吉林省长春市( 纬度 43°54') ,面积 2 885 m2 ,5 层 住宅加 1 层阁楼,共 6 层,18 户,为太阳能与地源热泵综合应用系 统工程。由于严寒地区的冬季耗热量大于夏季耗冷量,该项目利 用太阳能集热系统作为地源热泵系统的辅助热源,从而缓解地埋 管系统长期运行出现的土壤温度逐年下降的问题。
DOI:10.13719/14-1279/tu.2015.35.081
0 引言
我国严寒地区具 有 供 暖 时 间 长,负 荷 大 的 特 点,采 暖 能 耗 占 到建筑能耗的 60% ~ 70% ,煤炭消耗占的比例大,能源利用率低, 采暖期雾霾导致 PM2. 5 严重超标,环境污染严重。针对严寒地区 目前的供暖方式 和 未 来 发 展 趋 势,本 项 目 采 用 地 源 热 泵 系 统,实 现供暖供冷双重目的。严寒地区的热负荷大于冷负荷会导致地 源热泵系统的全年吸热量大于排热量,由于系统的吸排热量不平 衡率和土壤原始温度影响,会产生“冷堆积”问题,利用太阳能这种 可再生能源进行补热,通过能耗分析计算得出全年土壤吸排热量 差,根据当地的太阳辐射强度计算出所需要的集热器面积。
根据热交换器换热量等参数计算出间接系统集热器总面积 449. 8 m2 。共选择 81 块集热器,太阳能集热器的总面积 451. 17 m2, 采光面积为 264. 87 m2[1]。
表 1 地源热泵全年吸排热量
4 结语
夏季排热量 / MJ 671 846
冬季吸热量 / MJ 1 401 754
吸 /排热量比 2. 1∶ 1
第 41 卷 第 35 期 2015 年12 月
山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol. 41 No. 35
Dec. 2015 ·147·
文章编号: 1009-6825( 2015) 35-0147-01
地源热泵系统在严寒地区居住建筑中的设计分析
王杨洋 陶 进
( 吉林建筑大学城建学院,吉林 长春 130000)
Qr ,且 Qr > Ql ,则太阳能集热系统的设计负荷为 QH = Qr - Ql 。
QH
=
(
1
401
754 - 671 846) 8 760 × 3 600
× 103
=
729 908 8 760 ×
× 103 3 600
= 23
kW。
将各参数代入公式,得出换热面积:
Ac
=
86 400QH f JT ·ηcd ( 1 - ηl )
吸排热量差 / MJ 729 908
本工程利用太阳能集热系统作为地源热泵系统的辅助热源, 将太阳能集热系统的得热回灌到地下,从而降低全年的冷热不平 衡率,使之达到可接受的范围。
3 太阳能补热系统设计
本系统为间接系统,需要先计算直接系统集热器面积。
由于示范居住建筑所在地长春属于严寒 C 区,冬季耗热量大 于夏季耗冷量,利用太阳能集热系统作为地源热泵系统的辅助热 源,通过设计计算需要太阳能集热器的总面积为 451. 17 m2 ,采光 面积为 264. 87 m2 ,通过太阳能集热器向土壤回灌热量,从而缓解 地埋管系统长期运行出现的土壤温度逐年下降的问题,使土壤的 热不平衡率维持在可接受范围内。 参考文献: