浅谈地源热泵空调系统的应用
暖通空调设计中地源热泵的应用论文
暖通空调设计中地源热泵的应用论
文
本文旨在探讨暖通空调设计中地源热泵的应用。
地源热泵是一种利用地下热能的新型能源技术,它可以根据周围环境的温度,从地下获得热能和冷能。
地源热泵具有高效、节能、环保等特点,因此在暖通空调系统设计中有着广泛应用。
首先,地源热泵可以提高暖通空调系统的能效。
传统的空调系统需要能耗较高的制冷剂循环来制冷,在制冷剂流通过程中产生大量的能量浪费。
而地源热泵通过废气利用,从地下获取热能,将其转化为冷热两用,满足室内温度控制的需要,同时避免了环境能源浪费,降低了能源成本。
其次,地源热泵可以提高室内空气质量。
在传统的空调系统中,由于制冷剂流通过程中容易产生冷凝物,容易滋生细菌和霉菌,从而导致室内空气污染。
地源热泵利用地下热能,将其利用成电能,利用电能来供应热源,制冷剂的流通减少,自然也会减少污染物的产生,提高空气质量。
此外,地源热泵对环境保护具有积极的作用。
地源热泵制冷剂的流通次数较少,也因此减少环境污染。
同时,由于地下热能的可再生性,也会降低对能源的消耗,成为环保中不可替代的资源。
最后,地源热泵具有一定的装饰性。
地源热泵不会影响建筑物的外观,只需要寻找合适的场地即可安装,并且可以配合建筑物的造型,操作简便,不需要过多的耗费人力。
综上所述,地源热泵在暖通空调设计中的应用是十分必要的。
它不仅能够提高能效,保障室内空气质量,对环境保护发挥重要作用,同时也可以美化环境,提高建筑物的整体档次。
在未来的设计中,地源热泵应该会得到越来越广泛的应用。
地源热泵空调技术的应用
四 、传 热介质 的选择及 流量计算
1 . 地埋 管换 热器传 热介质 的选择
歇 运行 来调节 ;还可 以采 用热 回收机 组 ,降 低供 冷季 节的 释热 量 ,增
大供 热季 节的吸 热量 。
三 、地 下 热 交 换 器 设 计
1 . 选 择热交 换器形 式 在现 场勘 测结 果 的基础 上 ,考虑 现场 可 用地 表面 积 、当地 土壤 类 型 以 及钻 孔费 用 ,确定 热 交换 器采 用垂 直 竖井 布置 或 水平 布 置方 式 。 尽 管水 平布置 通常 是浅 层埋 管 ,可采 用人 工 挖掘 ,初 投资 一般 会便 宜 些 ,但 它的换 热性 能 比竖埋 管小 很 多 ,并 且往 往 受可 利用 土地 面积 的 限制 ,所 以在本 工程 中 ,采 用垂 直埋 管布置 方式 。 地下热 交 换器 中流 体流 动 的 回路形式 有 串联 和并 联两 种 ,串联 系 统管 径较 大 ,管道 费 用较高 ,并 且长 度压 降特 性 限制 了 系统能 力 。并 联 系统管 径较 小 ,管道 费用 较 低 ,且 常常 布 置成 同程 式 ,当 每个并联 环 路之 间流 量平衡 时 ,其 换 热量 相 同 ,其 压 降特性 有 利于 提 高系统 能
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地 源热 泵 空调 技术 的应 用
罗秀 丽
( 中国石 油工程 设计有 限公司华北 分公 司公用 工程室 )
节 堡 减排
一
摘
要 :地源热 泵空调技术 的主要 设计步骤 ,设计方 法 ,设计 中的注意事项等。希望通过这篇 论文 ,能在 类似 的工程设计 中为 大家提供 帮助 ,
浅谈地源热泵空调系统的应用
《建设部建筑节能“十五”计划纲要》中明确指出“十五”期间建筑节能工作的重点之一是:“大力推进太阳能、河水、湖水、海水与地下能源及其他可再生能源在建筑中利用的工作”。
《民用建筑节能条例》和《公共机构节能条例》对建筑节能提出了明确的要求。
在夏季起到制冷作用。这就是地源热泵空调工作的原理和过程。在整个工作过程中,热泵只需做“一个功”的,因而消耗的电能相对较少。一般,要比较几种不同空调系统的节能性,最直观的方法,只要比较各空调主机的(源侧)输人载体温度和输出载体温度的“温差”即可,温差越小的空调系统越节能。例如,比较传统(空气源)热泵空调和地源热泵空调的节能性能,以夏季为例:在两种空调系统输出载体温度均为7℃时,比较空调主机的输入载体温度和输出载体温度的“温差”就变成只要比较两种空调系统源侧输入载体温度的温差,
但过程中所产生的温室气体仍然会对大气产生污染。夏季高温季节,建筑物需要制冷,若室外温度高,则空调负荷相对增大,过程中空调外机会同步向室外散热,相应的冷凝温差缩小,空调机的运转效率也相应降低,耗电量也高。
我们不能忽略的是国内房屋建筑快速增长背后所付出的高额能源消耗代价,住宅能源消耗已经成为仅次于土地资源之后的第二大消耗项目。“八五”期间,我国能源生产的年平均增长率3.6%,而建筑能耗年平均增长率为5.84%,大大超过了能源的增长率。长此以往不加改变,那么建设一种环境友好、可持续发展的和谐社会就是一句空话这就说明,除了坚决采取节约能源的措施之外,已别无它路。近年,每到夏季和冬季,居民用电量猛增,面临限时用电的尴尬境地,给未来经济发展带来了一定不利影响。现中央政府正大力提倡节约能源和节能产品的使用,并提出在“十一五”期间,单位GDP节能20%的目标,任务非常艰巨。那么,要实现该节能目标,一个重要的方面就是要利用可再生、环保、经济型能源。国家新节能法:“鼓励采用建筑节能技术、产品及系统。”
地源热泵中央空调系统在建筑中的应用探讨
地源热泵中央空调系统在建筑中的应用探讨摘要:随着科学技术的不断发展,越来越多的新型能源应用在建筑物的建设过程中。
地源热泵则属于新型能源的一种,以地源热泵为核心的中央空调系统,目前在建筑物的建设过程中得到了广泛的应用,因为其具有节能环保而且无污染的特点,所以在智能建筑物中应用这种空调系统,可以有效提升建筑物的使用效果。
基于此,本文通过分析地源热泵中央空调系统的特点以及在应用过程中存在的问题,探究其问题的解决措施。
关键词:地源热泵中央空调系统;建筑物;推广引言:地源热泵中央空调系统的主要工作原理是利用地下的地热资源,保障中央空调系统实现供冷和供热功能。
以地热资源为基础的中央空调系统,具有较好的节能环保效果,并且可以持续稳定的进行能量的供应,保证了温度维持的稳定性。
现阶段在很多建筑物中都选择了地源热泵中央空调系统,但是在使用的过程中,依然存在很多问题,影响其推广的效率。
相关负责人员要积极分析并解决这些问题,保证这种新型的中央空调系统具有良好的使用效果。
一、地源热泵中央空调系统的优势当前在建筑物中使用地源热泵中央空调系统具有较多的优势,其主要体现在以下几方面。
第一个方面是具有节能低碳的优点,与石油和天然气资源相比,地源热属于可再生资源,同时不需要过多的操作,即可获取地下浅层的相关热量。
地热能主要来自于太阳能,由于太阳能取之不尽,所以地热能的储量也能够满足中央空调系统对能量长久的需求。
同时由于我国地下浅层的温度相对较为稳定,在冬季时期,地热温度要比空气温度高,而在夏季时期,地热温度比空气温度低,所以利用地热能可以使中央空调系统维持稳定适宜的温度。
通过相应调查研究可以表明,地源热泵中央空调系统与传统空调系统相比,其能源的节省量达到了40%,具有明显的节能效果。
作为一种低碳的新型能源使用技术,在能量转换的过程中,只需要进行能量的交换即可,不会造成水资源和电力资源的浪费,同时还降低了二氧化碳的排放量,进而满足了节能低碳的资源使用要求。
谈地源热泵系统在暖通空调中的应用
k n ftc n q e a d e o o a e ag e t ra v n a e o ov n l r a ie wa so e t g a d a r o dt n n . i d o h i u n c n my h v r ae d a t g fs l i ga t n t y fh a i n i c n i o i g e e v n i
Ab t a t W i h e eo me to c n my a d i rv me to e pe sl i g sa d r ,p bi u l i g n e i e — sr c : t t e d v lp n f o o n mp o e n fp o l " i n tn a d u l b i n sa d r sd n h e v c d
C E G Ku ,I ighn L L u n H N n L UB nz a ,I i a j
(hn o g ntueo o mec n eh o g,nn2 0 0 ,hn) S a dn stt f m rea dT cn l y i 5 10 C ia I i C o Ja
排热 , 没有热 岛效应 , 没有 噪音 ; 不抽取地下水 , 不破坏 地下水 资源 ; 机三用 : 季供 暖 、 季制冷 以及全年 一 冬 夏
提供生活热水 ; 使用寿命 长 : 用寿命2 年 以上 , 使 O 是分
体式或窗式空调器的2 4 ; 电脑控制 , 能稳 定 , ~倍 全 性 可
以电话遥控 , 可以进行 温湿 度控制 和新风配送 。 地源热
Ke r s HVAC; r u d s u c e tp mp a p ia in y wo d : go n - o r e h a u ; p l t c o
地源热泵技术在暖通空调节能中的应用
地源热泵技术在暖通空调节能中的应用地源热泵技术是一种利用地球热能进行空调供暖和制冷的技术。
它是利用地下埋设的地源热交换器来控制室内温度的技术。
地球的热能是一种无限的资源,而且地下温度较为稳定,因此地源热泵技术具有很大的应用前景。
地源热泵系统由三部分组成:地源热泵主机、地源热交换器和室内机组。
地源热泵主机是核心部件,它利用地下的热能进行制冷和供暖。
地源热交换器是连接地源热泵主机和地下热泵管道的部件,它可以将地下的热能传递给地源热泵主机。
室内机组则是用于控制室内温度的部件。
1. 节约能源:地源热泵技术利用地球的热能进行空调供暖和制冷,不需要消耗传统能源,如煤、油、电等,因此可以大大减少能源的消耗。
根据统计数据,地源热泵技术可节约能源达到30%以上。
2. 环保节能:地源热泵技术不仅能大幅度减少能源的消耗,还能减少对环境的污染。
由于不需要燃烧煤、油和天然气等化石燃料,可以减少二氧化碳和其他有害气体的排放,对于改善室内空气质量和减少环境污染具有积极的作用。
3. 热力平衡:地源热泵技术利用地下温度较为稳定的特点,能够使室内空调系统的热量平衡得到良好的保证。
地下温度一般都比较稳定,不受室外气温的影响,使得地源热泵技术在夏季制冷和冬季供暖时能够提供稳定、舒适的室内温度。
4. 长期盈利:由于地源热泵技术具有很高的节能和环保性能,因此在长期运行中能够实现较高的经济效益。
尽管地源热泵设备的投资较高,但由于其长期运营的节能效果和可靠性,通常可以在几年内收回投资成本,并逐渐实现盈利。
地源热泵技术在暖通空调节能中具有很大的应用潜力。
随着人们对能源的节约和环境保护意识的增强,地源热泵技术将会得到广泛应用。
它不仅能够为用户提供舒适的室内环境,还能减少能源消耗、降低环境污染,实现可持续发展。
浅谈地源热泵空调系统的特点及应用
科技7钉捌缸融姚浅谈地源热泵空调系统的特点及应用范惠君岳淼z(1.河南省省直机关房地产服务中心,河南郑州450003;2.河南省省直机关建筑设计所,河南郑州450003)螭要]地源热泵具有较好的节能性.显著的环保效益和良好的经济性等特点,近年来,地源热泵系统在我国北方一些地区,如山东、河南、黑龙江、北京、河北、湖北等地.得到了广泛的应用。
联置萄初地源热泵;特点;应用近年来,地源热泵系统在我国北方一些地区,如山东、河南、黑龙江、北京、河北、湖北等地,得到了广泛的应用。
1地源热泵的特点1.1地源热泵具有较好的节能性地下水的温度相对稳定,一般等于当地全年平均气温或高1—2度。
地下水具有冬暖夏凉的优点,使机组的供热季节性能系数和能效比高。
同时。
温度鞍低的地下水,可直接用于空气处理设备中,对空气进行冷却除湿处理而节省能量。
相对于空气热泵系统,能够节约23%~44%的能量。
在民用建筑中使用,与传统的电采暖相比,年节电率在70%以上。
国内地源热泵的制热性能系数可达35~44,比空气源热泵的制热性能系数要高40%。
12在源热泵具有显著的环保效益目前,地源热泵的驱动能源是电,电能是一种清洁能源。
因此,地源热泵应用场合无污染。
只有在发电时,消耗一次能源而导致电厂附近的污染和二氧化碳温室性气体排放。
但是由于其节能性,也能使电厂附近的污染减弱。
13地源热泵具有良好的经济洼国内地源热泵工程说明(根据北京市统计局信息咨询中心采用地源热泵技术的11个项目的冬季运行报告),在供暖的同时,还供冷、热水、供新风的情况下,单位面积每平方米费用支出9.48~2885元不等,63%的项目低于燃烧集中供热的采暖价格,全部被调查项目低于燃由、燃气和电锅炉供暖价格。
据专家初步计算,使用地源热泵技术,投资增量回收期约为4~6年。
2在中原地区的应用实例某工程位于中原地区黄河中游南岸,境内有黄河和淮河两大水系,大小河流35条。
根据工程所在市的地下水资源情况调查,该区域地下水资源丰富,温度适于地源热泵机组的使用。
浅谈地源热泵空调系统的应用
浅谈地源热泵空调系统的应用【内容提要】秦皇岛数谷大厦是以办公为主的综合办公楼。
介绍了该工程的冷、热媒负荷,空调形式等。
着重探讨了地源热泵系统的组成、特点,工作原理、发展趋势。
【关键词】办公楼、地源热泵、压缩机、冷凝器、膨胀器、调节阀、分类、应用等。
1 工程概况数谷大厦建于秦皇岛市经济开发区内,占地面积为96.79亩,总建筑面积为 46496m2。
本建筑的地下一层为设备用房及非机动车库,一层除大堂外为办事大厅,银行,商务,休息,二层至十四是以办公用房为主,夹层以上是以物业办公用房为主,十五层是以多功能厅,会议,休息为主。
屋顶为设备用房。
数谷大厦的空调系统采用地源热泵方式。
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,释放到地下去。
随着当今传统能源的日趋枯竭及环境污染的加剧,在“节能减排”的国策指导下,地源热泵系统因其显著的节能、环保、高效益用等特点而愈加受到人们的重视。
自上世纪90年代国内展开地源热泵技术研究以来,已经过了约二十年的发展历程。
吸收了国外的应用研究成果,地源热泵技术在国内已取得了一定的研发进展。
2 空调设计参数及负荷本工程的夏季冷负荷为4465kW,冬季热负荷为3600kW,依据场地形式及地质条件,采用地源热泵系统,冷水供/ 回水温度7℃/12℃。
经DOE-2模拟分析,设计建筑能耗为3584206kWh,参考建筑能耗为5066711 kWh,可节省1482505kWh。
本工程的地源热泵系统。
地埋管形式为垂直双U,埋管深度为120米,间距5米,孔径150毫米,经热工测量实验后确定井数量为530口。
管道采用同程方式连接,室外分5个检查井,经汇集至机房地埋集分水器。
地源热泵空调技术及其应用
地源热泵空调技术及其应用地源热泵空调技术及其应用随着社会经济的发展,空调已成为现代社会中不可或缺的日常生活用品。
然而,传统空调存在着很多问题,如制冷剂污染、能源消耗高等,这些问题对环境和健康都造成了不小的影响。
为了解决这些问题,地源热泵空调技术的应用越来越广泛。
地源热泵空调是一种新型的节能、环保、高效、舒适、健康的空调系统。
它采用冬季取地下热能加热室内空气,夏季将室内热量通过地下换热器带走,从而达到制冷目的。
它不仅能够消除温度不均造成的不适感,而且能够改善室内空气湿度,提高人们的生活质量。
地源热泵空调的主要组成部分包括地源热泵主机、地下换热器、室内机和控制系统。
其中,地源热泵主机是核心设备,它负责将地下热能转移至室内空调系统,从而实现制冷或制热的过程。
地下换热器则是把地下的热能传递到地源热泵主机,地下的土壤及地下水可以当作换热介质来使用。
与传统空调相比,地源热泵空调的优势明显。
首先,它采用地下热能作为能源,大大降低了用电成本,节约了能源,使得它的运行成本更低。
其次,地源热泵空调的使用寿命较长,维护费用也更低。
此外,地源热泵空调没有制冷剂泄漏等问题,对环境没有污染,是一种环保节能的空调系统。
最后,地源热泵空调还具有一定的灵活性,可以根据不同的地理环境和客户需求进行安装和调节。
地源热泵空调技术已经得到了广泛的应用。
它被广泛应用于民用和商用建筑的空调系统中,如别墅、写字楼、商场、医院等。
随着技术的不断发展,地源热泵空调系统的应用领域将会越来越广泛。
然而,须注意的是,地源热泵空调的设备成本相对较高。
因此,在选购地源热泵空调时,需要根据实际情况进行评估和选择,充分考虑到系统的投资、运行、维护费用等因素。
同时,需要选购具有品质保证、优良性能的地源热泵空调产品,确保整个系统的稳定性和安全性。
综上所述,地源热泵空调技术是一种先进的空调系统,具有节能、环保、高效、舒适、健康等优点,应得到广泛的应用。
在今后的生活中,我们应该更加关注环保、健康等方面,以此来实现可持续发展和绿色生活。
浅谈地源热泵技术的发展及应用
浅谈地源热泵技术的发展及应用【摘要】本文系统介绍了地源热泵空调系统的发展历史,工作原理以及特点等。
【关键字】地源热泵;工作原理;发展应用1 基本概念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。
地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省约二分之一的能量;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4.0~4.4,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中央空调的50~60%。
因此,近十几年来,尤其是近五年来,地源热泵空调系统在北美如美国、加拿大及中、北欧如瑞士、瑞典等国家取得了较快的发展,中国的地源热泵市场也日趋活跃,可以预计,该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。
2 地源热泵工作原理地源热泵则是利用水源热泵的一种形式,它是利用水与地能(地下水、土壤或地表水)进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源,冬季把地能中的热量“取”出来,供给室内采暖,此时地能为“热源”;夏季把室内热量取出来,释放到地下水、土壤或地表水中,此时地能为“冷源”。
地源热泵供暖空调系统主要分三部分:室外地能换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系统。
其中水源热泵机主要有两种形式:水—水式或水—空气式。
三个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递,水源热泵与地能之间换热介质为水,与建筑物采暖空调末端换热介质可以是水或空气。
地源热泵同空气源热泵相比,有许多优点:2.1 全年温度波动小。
冬季温度比空气温度高,夏季比空气温度低,因此地源热泵的制热、制冷系数要高于空气源热泵,一般可高于40%,因此可节能和节省费用40%左右。
2.2 冬季运行不需要除霜,减少了结霜和除霜的损失。
2.3 地源有较好的蓄能作用。
3 地源分类地源按照室外换热方式不同可分为三类:1.土壤埋盘管系统,2.地下水系统,3.地表水系统。
地源热泵空调系统在铁路站房应用的探讨
大地 的能量作 为热源和 冷源 。虽然 室外 的空气温 度 随着
地源 热泵系 统与建 设锅炉 房 的取 暖方式相 比在运行
中 国 铁 路 C IE ER I HN S A L Y 0 8 1 WA S 2 0 / 0
铁路视点
地 源热泵 空调 系统在铁路 站房 应 用的探讨 中l 需燃烧 , 此 在站房 内不会产 生二氧化碳 、一氧化 兀
地 源
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5 6
… 风 盘
27 易于改建 .
注 :地 源 热 泵 系统 的初 投 资 受地 质 条 件影 响 有 一 些 上 下 浮 动 ,
在 现有的建筑物 中加装风机 盘管 ( 常每个房 间只 通
哪I 铁路视点
- 0攀l ≯ | 0 0 :
地源热泵空调 系统 略 国厘嗣回四砑
常 冰 :石 家庄铁 道 学院机械 分院能源 与环境 工程 系,副教授 ,河北 石 家庄 ,004 505 汪敏谦 :北京铁路 局石 家庄建筑段 ,工程 师 ,河 北 石 家庄 ,000 500 马月辉 :石 家庄铁 道 学院 电-- % 5电子工程 分院 ,副教 授 ,河北 石 家庄 ,004 50 5
表1 不 同方式的 中央 空调系统全年运行经济性比较
仪有两 台小 型循环水泵 、一 台小型水源 空调 机 ,如有 需 要 町增设 一台供应生活 热水的循环 水泵 。其 设备简单 ,
运 行可靠 。
空 系 方 初 资(/) 雩 ̄/f广) 调统 式 投 元f L T I 2 7
摘
要 :地 源 热 泵 系统 利 用大地 的 能量 作 为热 源 和 冷 季 节 的更迭波 动很大 ,但 在地表 十几米 以下 的地 温全年
地源热泵在空调系统设计中应用
关于地源热泵在空调系统设计中的应用摘要:近年来,地源热泵供热系统在建筑中得到越来越多的应用。
它有着更长的使用周期、较低的噪声、更高的能效比和很少的污染物排放量等优点逐步的走向我们的生活。
本文概述了地源热泵系统的工作原理及特点,供大家参考。
关键词:空调系统设计;地源热泵abstract: in recent years, ground source heat pump heating system in the building is getting more and more applications. it has a longer cycle, low noise, high energy efficiency ratio and less pollutant emissions advantages gradually into our lives. this article provides an overview of the ground-source heat pump system and the principle of work and the characteristic, for your reference.key words:air conditioning system design; ground source heat pump中图分类号:tu831.3+5 文献标识码:a 文章编号:引言城市建设飞速发展,人们都在追求舒适的环境来工作和生活。
因此做好空调设计是刻不容缓的。
纵所周知,在冬季的时候其温度比室外平均气温高,在夏季时比室外平均气温低。
而土壤、地表水以及地下水体具有较大的蓄热能力,因此,地源热泵空调系统具有更好的节能效果。
1地源热泵空调系统概况与发展我们通常所说的地源热泵是一种利用地下土壤中的地热资源,既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
这种空调系统是把热交换器埋于地下,通过水在由高强度塑料管组成的封闭环路中循环流动,从而实现与大地土壤进行冷热交换的目的。
地源热泵在空调系统中的应用
地源热泵在空调系统中的应用张晓斌中国专利技术开发公司【摘要】随着市场经济的迅速发展以及人们生活水平的提高,各种住宅区、公共建筑等对空调供热提出较高要求。
在符合人们对舒适度、健康性需求的前提下,树立低碳社会意识,合理应用自然资源,降低能源消耗,已成为当前空调系统应用的必经之路。
本文结合实际情况,对地源热泵的相关概念以及在空调系统中的具体应用进行分析与阐述。
【关键词】地源热泵空调系统应用地源热泵主要借助大地作为热源,对建筑进行空气调节,是当前空调系统中应用的一种全新节能技术。
尤其在冬冷夏热的地区,应用地源热泵可实现冬季取暖、夏季制冷等目标。
当前,地源热泵的应用越来越广泛,尤其在欧美等发达国家,地源热泵应用的成功案例较多。
虽然当前还有一些负面因素影响了地源热泵的普及,但是随着技术水平的完善与发展,地源热泵在空调系统中的应用潜力非常广泛。
一、地源热泵系统的优势1.合理应用可再生资源。
地层浅表就像一个巨大的太阳集能器。
可以收集大量太阳能资源,通过这种无限循环形式,既不会受到地域、资源的限制,也可应用可再生的清洁能源。
另外,气候对地能的影响力不大,也不会像深层地热一样,受到资源、地质结构等限制。
在冬季供暖过程中,地源热泵可以存储一定冷量;而在夏季使用过程中,则可节约成本与能源。
2.经济高效性。
无论是风冷热泵机组还是冷水机组,应用于普通热泵系统,容易受到外界天气的影响;在冬季寒冷状态下,主机的供热量不足,此时的运行效率就会下降,并对冬季供暖效果产生影响;而地源热泵的应用,其换热作用主要通过地能实现,而地能及地表浅层的资源温度为恒温不变,不会出现结霜现象。
由于这一性能,地源热泵与普通热泵系统相比,其运行效率可提高约40%,降低成本约50%。
另外。
由于地能具有恒温性特点,可确保热泵机组可靠、稳定地运行,提高空调系统运行的经济性与高效性。
3.清洁性。
以土壤源热泵的运行为例,在空调系统中,可实现无污染、绿色环保地运行。
论地源热泵空调的设计与应用
论地源热泵空调的设计与应用摘要:地源热泵是一种环保、节能型的热源装置,竖直埋管型地源热泵具有诸多优势,其具有无污染、不影响地面沉降等特点,除此之外,竖直埋管地源热泵还具有投资小、施工快、占地小等优点。
采用最新的综合传热系数技术,可以使地源热泵的传热计算大大简化,竖直埋管式地源热泵空调的设计与应用,可以规范工程过程中的设计,从而减少设计失误,提高原有的速度。
关键词:地源热泵空调系统应用竖直埋管中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:地源热泵作为一项高效节能的新技术,是实现可持续发展的最新措施,它既不会影响地面沉降,也不会污染地下水,所以,目前在我国的空调行业应当尽快应用该技术,在这里,文章从实践角度对中小型地源热泵空调的设计程序进行探究,供大家讨论。
地下换热器的形式土壤源、水源、空气源是热泵机组的热源,土壤源热泵空调又叫做地源热泵空调,指的是把地下埋设的管道作为换热器,热泵机组与管道形成连接的闭合环路,管道中的液体流动主要通过循环凝结热通过管道输入地下,亦或者用大地吸收的热量为热泵机组向其他建筑供热。
土壤源热泵机具有各种各样的形式,最典型的是竖直管理以及水平管理,这两者都具有各自的自身特点以及固定的应用环境,在我国通常采用竖直管理,因为其更能显示出其优越特性,即:换热性能好并且大大节约用地面积,可以将装置安装在目标建筑物的道路、绿地、广场等下面,所以并影响其上部的使用功能,而且可以在建筑物桩中设置埋管,使土地面积的利用率大幅度提高。
竖直埋管换热器材料的选用普遍使用的竖直埋管换热器由u形管连接而成,其埋管的深度需要根据当地的地质条件而定,其深度没有一个规定的数值,可深可浅,确定其深度必须要对钻孔设备、工程成本以及工程规模进行综合考虑,合适的钻孔深度对于降低埋管成本,提高换热性能、节约用地等方面具有积极的意义。
塑料管是最好的埋管材料,与金属材质相比,塑料管具有耐腐蚀,传热性好等优点,价格也相对低廉,高密度聚乙烯管以及铝塑管都是很好的埋管材料,此外,埋管材料的直径也要根据具体的情况酌情选择。
地热能的地下热泵和空调应用
地热能的地下热泵和空调应用地热能是一种可再生能源,具有广泛的应用前景。
在能源紧张和环境污染成为全球性问题的当代,地热能的利用正在得到越来越多的关注。
地下热泵和空调系统是地热能的一种利用方式,既节约能源又环保,因此深受人们的喜爱。
本文将着重介绍地下热泵和空调系统在能源利用和环境保护方面的优势,以及其在建筑领域的应用情况。
一、地下热泵技术的能源利用优势地下热泵技术利用地下热能进行建筑供热和制冷,具有以下几个显著的能源利用优势。
1. 高效能源转换:地下热泵系统通过地下热能的吸收和释放,实现了热能的高效转换。
由于地温相对较稳定,并且地下热能的温度较高,使得地下热泵系统的换热效果更好,能够更高效地将地下热能转化为建筑供热或制冷。
2. 节能减排:相比传统的燃煤和燃油热源,地下热泵系统利用地下热能进行供热或制冷不会产生直接的燃烧过程,因此不会产生废气和烟尘。
同时,地下热泵系统还可以利用太阳能进行辅助供能,进一步降低能源消耗和环境污染,实现节能减排的目标。
3. 适应性广泛:地下热泵系统适用于不同地区、不同气候条件下的建筑供热和制冷需求。
不论是寒冷的北方地区还是炎热的南方地区,地下热泵系统都能够提供舒适的室内环境,满足人们对热量和制冷的需求。
二、地下热泵和空调系统的应用情况地下热泵和空调系统已经在众多建筑领域得到了广泛的应用,取得了良好的效果。
1. 住宅建筑:目前,越来越多的住宅小区采用了地下热泵和空调系统进行供热和制冷。
这种系统不仅能够为住宅提供舒适的室内温度,还能够大幅度降低能源消耗,减少环境污染。
由于地热能的稳定性和连续性,地下热泵系统在住宅建筑中的应用前景非常广阔。
2. 商业建筑:商业建筑对于供热和制冷的需求通常较大,而地下热泵和空调系统能够满足这一需求并节约能源。
例如,大型购物中心、写字楼和酒店等商业建筑中常常采用地下热泵系统来调控室内温度,减少能源消耗和运行成本,提升经济效益。
3. 工业建筑:一些工业建筑如工厂和生产车间也开始采用地下热泵和空调系统进行供热和制冷。
地源热泵中央空调系统在建筑中的应用与安装
境 空气温度低 , 是很好 的热泵热源和空调冷源 , 这种温度特性使得地 地 源热泵中央 空调 系统是利用地下浅层地热 资源进行供 热、 供 源热泵 比传统空调 系统 运行效率 要高 4 %, 0 因此要节 能和节省运行 冷 的、 污 染 、 再 生 的新 能源 节 能 技 术 , 现 了节 能 、 保 、 活 、 无 可 体 环 灵 舒 费用 4 %左右。 0 另外 , 地能温度较恒 定的特性 , 使得热泵机组运行更 适的新型节 能中央空调概 念。 地源热泵, 利用浅层 常温土壤或地下水 可靠 、 稳定 , 也保证 了系统 的高效性和经济性。 据美国环保署 E A估 P 中的能量作 为能源 , 在地下埋管, 吸收热能。 由于其热源温度 比较高 , 计, 设计安装 良好的地源热泵 , 平均来说可 以节约 用户 3 0—4 %的 0 全年稳定 , 不随外界环境温度的 变化而 变化, 以不管是冬季供暖 , 所 供热制冷空调 的运行费用。 还是夏季制冷 ,地源热泵的能效 比都要比其他热源形式的热泵高出 23 地 源热 泵环 境 效 益 显 著 地 源 热 泵 的污 染 物 排 放 , . 与空 气 源 许 多。只要 有足够的场地埋设管道( 地下冷热交换装置 ) 或政府允许 热 泵相 比 , 当于减 少 4 % 以上 , 电供暖相 比 , 当于减少 7 % 相 0 与 相 O 抽 取 地 下水 的就 应 该优 先考 虑 选 择 地 源 热 泵 中央 空 调 。 以上 ,如 果 结 合其 它节 能措 施 节 能 减 排 会 更 明显 。 虽 然 也 采用 制 冷 1 地 源 热泵 工 作 原 理 剂 , 比 常规 空调 装 置 减 少 2 % 的 充 灌 量 ; 自含 式 系 统 , 但 5 属 即该 装置 地源热泵( 也称地热泵) 是有效 的利 用土壤 的 良好蓄热及蓄冷特 能在工厂车 间内事 先整装密封好 , 因此 , 制冷剂泄漏机率 大为减 少。 性进行的热 力学逆循 环即利用地下常温土壤和地下水相对稳定的特 据测 算 , 安装地源 热泵 4 若 0万 台 , 采用 “ 和 化石能源 ” 相 当于降 比, 性, 通过深埋于建筑物周围 的管路 系统 或地 下水 , 采用热 泵原理 , 通 低温室气体排放 1 O万 吨, 5 O 和 O万辆汽车的污染排放物。同时, 热 过少量的高位 电能输入,实现低位热能向高位热能转移与建筑 物完 泵空调在每个房间都有单独 的能量分配器, 以自主调节温度。 可 成 热 交 换 的一 种 工 程 应用 技术 技 术 。 24地 源热泵空调系统维护费用低 在同等条件下 , . 采用地源热 地 源热 泵空 调 系 统主 要 分 为三 个 部 分 : 外 地 能换 热 系统 、 源 室 水 泵 系统 的建筑 物能够减少维 护费用 。与锅炉( 燃料 ) 热系统相 电、 供 热 泵 机 组 系统 和 室 内 采 暖 空调 末端 系 统 。 其 中水 源 热 泵 机 组 主要 有 比 ,锅 炉 供 热 只 能 将 9 % 以上 的 电 能或 7 % ~9 % 的燃 料 内能 为 0 O O 两 种 形 式 : 一水 型机 组 或 水 一空 气 型机 组 。 三个 系统 之 间靠 水 或 水 热量 , 用户使用 , 供 因此 地 源 热 泵 要 比 电锅炉 加 热 节 省 三 分 之二 以上 空气换热介质进行热量的传递 , 水源热 泵与地能之间换热介质 为水 , 的电能 , 比燃料锅炉节省二分之一以上 的能量 : 由于地源热 泵的热源 与 建筑 物采 暖 空 调 末 端换 热 介 质 可 以是 水 或 空气 。 温度全年较 为稳定 , 一般为 1 0~2 ℃ , 5 其制冷、 制热 系数 可达 35~ . 44 其运行费用为普通 中央空调的 5 ~6 %。 -, 0 0 地源热泵的机械运动 部件非常少 , 所有 的部件不是埋在地下便是安装在 室内, 从而避免了 室外 的恶劣气候 , 其地下部分可保证 5 O年 , 地上部 分可保证 3 O年 , 因此 地 源 热 泵是 免 维 护 空 调 , 省 了维 护 费 用 。 节 3地源热泵室外地埋管 系统安装 地 源热 泵 室 外地 埋 管 一般 选用 垂 直 埋 管 方式 , 叫直 埋 式。 直 埋 也 式地源热泵施工时所需场地小 , 节省建筑空间, 是一种经济、 对环境无 害的绿 色能源利用方式。它运行时无噪声 , 可靠、 持久 , 供热 /制冷效 果好 , 舒适感好 , 是一种值得推广的能源利用新技术。安装过程如下 : 31钻孔 直埋式地源热泵需要用钻机进行施工,要求钻机 的钻 . 进深度达 到 1 0~2 0 5 0 m,钻头 的直径根据需要在 1 0~1 O O 5 mm 之 间。由于钻孔深度较浅 , 一般采用常规的正循环钻进方法。 在我国 , 可 KI 3 0型 钻 机 、 I I 地源热 泵工作原理是 : 在夏季供冷时 , 地源热泵技术利用地下环 以选 用 普 通 的 工 程 勘 察 钻 机 、 岩 心 钻 机 ,如 D 一 0 P O 境温度较低 的特点 , 地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功 , 使其进行 DP 1 0型车装钻机等。钻孔施工完成后孔壁必须保持完整。如果施 汽 一液 转 化 的循 环 。 通 过 冷媒 / 空气 热 交 换器 内冷 媒 的蒸 发 将 室 内 工区地层土质 比较好 , 可以采用裸孔钻进 ; 如果是砂层 ,L 孑 壁容 易坍 空 气 循 环所 携 带 的热 量 吸 收至 冷 媒 中 ,在 冷媒 循 环 的同 时再 通过 冷 塌 , 则必须下套管。裸孔钻进 时, 要求泥浆 的密度在 12 gc 左右 , 1 5 /m。 L 力清水) L 要 i 成孑 时, 媒/ 水热交换器 内冷媒 的冷凝 ,由循 环水路将 冷媒 中所携 带的热量 以保证形成比较稳定 的孑 壁并逐渐降低泥浆浓度(B 1 8 /m。 且泥浆中基本不舍砂粒。 吸收 , 最终通过室外地能换热系统 转移至地下水或土壤里。 室内热 求最后上返泥浆 的密度 1 0 gc 左右 , 在 量通过室内采暖空调末端系统 、水源热泵机组 系统和室外地 能换热 32 U型管 的制 备 按 照事先设计好 的接管方式,把 P C型管 - V 要求尽可能让 U型弯接头 的熔接 作业在室 内进 行 , 以保证 系统不 断转移至地 下的过程 中, 通过 冷媒 一空气 热交换器 , 以冷风 制备好 , 的形 式 为房 供 冷 。 地 源 热 泵与 冷 凝 器 直 接 与 空气 环 境 进 行 热 交换 的 接头熔接的可靠性。在场地 内展开 U型管, 以使其最好地下入 孔内。 使下管更加容易 , 普通空调器制冷相比 , 比普通空调节能 5 %以上。 0 在冬季供热时 , 地 注入防冻液。防冻液可 以增加 U型管的整体重力 , 在 V 源热泵系统通过埋藏在地 下的管道将储存在地下 的热能通过传热介 并作为传 热介质。确保防冻液无泄漏后 , P C管的 U型接头处捆 质吸收 , 作为逆循环 中的低温热源, 通过输 入少量的高位 电能使热泵 绑配重。 配重一般选用 a ~1 mm 的钢筋 , 8 5 长度为 2 5 左右 , 1m 根据 V V 根 压缩机完成逆循环 , 向用户提供 高品位 的热能。 并 根据地热交换 系统 下 入 P C管 的 根 数决 定 配 筋 的数 量 ,一 般 下 入 3根 P C 管配 1 下入 5根 P C管配 2根筋。 V 形 式 的 不 同 ,地 源 热 泵 系统 分 为地 下 水 地 源热 泵 系统 和 地表 水 地 源 筋 , 33 下 U 型 管 U型 管 的 下 放 是工 程 的关 键 ,因 为 下入 U 型 管 . 热 泵 系 统和 地 埋 管 地 源 热 泵 系统 。 2 地 源 热 泵优 点 的深 度 决 定 着 采 取 热 量 总 量 的 多 少 , 以 必须 保 证 下 入 U 型 管 的 深 所 计 是以下管 的长度计 21 地 源 热 泵 技 术 属 可 再 生 能 源 利 用 技 术 地 源热 泵 是 利 用 了 度。按照热 交换原理 , 算下入 U型管 的深度 , . 而不是按垂直距离计算。 U型管的方法十分简单。 下 一般采用人 地 球表面浅层地热资源( 通常小于 4 0米深 ) 0 作为冷热源 , 进行 能量 算 , 一 另 人 转 换 的 供 暖 空
谈地源热泵空调系统效率分析与应用
谈地源热泵空调系统效率分析与应用【摘要】:地源热泵是一种利用地球浅层资源(包括土壤、地下水、地表水或城市中水)的既可供暖又可制冷的高效节能的空调系统。
它利用铺设在土壤、地表水等中的换热管道,实现空调房间和土壤、地表水等的换热,以达到建筑空调的效果,能够为包括夏季空调制冷、冬季供暖以及生活用热水、地板采暖等提供解决方案。
【关键词】:地源热泵空调系统;效率;应用中图分类号: tu831.3+5 文献标识码: a 文章编号:引言由于地源热泵适用范围广,运行费用低,节能和环保效益显著已得到广泛的应用,采用地源热泵技术可以有效地提高一次能源利用率,减少温室效应气体c02和其它燃烧产生的污染物的排放,是一种可持续发展的建筑节能新技术。
一、地源热泵的形式和特点地表水体作为热泵系统的热源和热汇,通常有两种形式:开式和闭式。
闭式系统就是在地表水体中设置换热盘管,用管道与热泵的蒸发器或冷凝器连接成回路,充以媒介水,在水泵的驱动下循环;开式系统中,从水源的底部抽水,送入换热器与循环介质换热,如果冬季水温比较高,也可以将水直接送到机组的换热器,经过换热的水重新排放到水体中。
地表水源热泵所具有的优点使其不断的向前发展,又因为所具有的缺点使其在使用中受到诸多的限制。
从优缺点对比中也可以看出,水源问题是限制地表水源热泵推广使用的主要障碍。
如果水源问题解决好,势必会促进地表水源热泵的推广应用。
二、地源热泵系统在应用的所存在的问题1、进水温度过低,机组保护停机。
地表水水温随着季节和地理环境的不同而变化。
夏季,地表水水底水温一般不超过32℃,制冷没有问题。
冬季,特别是北方地区,地表水温度很低,甚至结冰。
这种温度很低的水源进入系统换热后温度进一步降低,如果换热温差过大,就会出现冰冻堵塞或者胀裂管道的危险,从而影响整个系统的运行。
为了防止这种故障的发生,热泵系统一般都会设置进水温度保护装置。
当水温低于设定值时,机组保护停机,水温恢复到设定值以上时,机组重新开机。
地源热泵在空调系统中的应用
地源热泵在空调系统中的应用摘要:地源热泵是一项非常成熟、完全商业化的技术,起源于上世纪20年代的欧洲,是一种利用地下浅层地热资源作为冷热源的空调系统,具有显著节能、舒适环保、零空气污染等优点。
就一栋300平方米的别墅而言,常规冷负荷在38kw,一般的中央空调要采用输入功率为14kw的主机才能满足要求,而地源热泵中央空调只需用输人功率为7kw的主机就足够了,而且在使用空调的时候能享受免费的热水。
在能源可持续发展战略中,地源热泵将倍受人们的重视与青睐。
关键词:地源热泵技术;地源热泵空调系统;应用1、引言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。
通常地源热泵消耗1 kW 的能量,用户可以得到4 kW 以上的热量或冷量。
2、地源热泵空调系统主要技术2.1地源热泵供暖空调技术就是通过热泵空调机组与末端设备与大地进行冷热交换,在冬季热泵机组将大地的低位热能提取出来对建筑物供暖,同时对大地蓄存冷量,以备夏季提取出向建筑物供冷用,在夏季热泵机组将建筑物内的热量转移到大地中,给建筑物室内降温,同时向大地蓄存了热量,以备冬季提取出向建筑物供暖用。
2. 2地源热泵系统分三种形式:土壤源热泵系统、地下水热泵系统和地表水热泵系统。
2.2.1土壤源热泵系统的核心是土壤耦合地热交换器。
土壤源热泵以大地作为热源和冷源,热泵的换热器埋于地下,与大地进行冷热交换。
土壤源热泵系统主机通常采用水一水热泵机组或水一气热泵机组。
根据地下热交换器的布置形式,主要分为垂直埋管和水平埋管。
2.2.2地下水热泵系统分为开式、闭式两种:开式是将地下水直接供到热泵机组,再将井水回灌到地下;闭式是将地下不连接到板式换热器,需要二次换热2.2.3地表水热泵系统与土壤源热泵相似,用潜在水下并联的塑料管组成的地下水热交换器替代土壤交换器。
地源热泵空调系统的设计及应用
地源热泵空调系统的设计及应用摘要:随着社会的发展与进步,重视地源热泵空调系统的设计对于现实生活具有重要的意义。
本文主要介绍地源热泵空调系统的设计及应用的有关内容。
关键词:地源热泵;空调系统;设计;应用;中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:引言地源热泵空调系统在北美及欧洲等地区已有几十年的应用历史, 我国则在上个世纪90 年代后期逐步展开应用和研究, 实践表明, 充分利用地源( 土壤、地下水、地表水等) 的蓄冷蓄热作用和热泵技术来为建筑供暖和供冷, 具有节能和环保的双重优点。
一、地源热泵的优点地源热泵由于其技术上的优势, 推广这种技术有明显的节能和环保效益。
地源热泵系统具有以下优点:( 1) 节能、运行费用低。
深层土地资源的温度一年四季相对稳定, 冬季比环境空气温度高, 夏季比环境空气温度低, 是很好的热泵热源和空调冷源。
这种温度特性使得地源热泵系统比传统空调系统运行效率要高约40%。
另外, 地源温度较恒定的特性, 使得热泵机组运行更可靠、稳定, 整个系统的维护费用也较锅炉- 制冷机系统大大减少, 保证了系统的高效性和经济性。
( 2) 一机多用, 节约设备用房。
地源热泵系统可供暖、空调, 还可供生活热水, 一机多用, 套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置。
机组紧凑、节省建筑空间, 减少一次性投资。
( 3) 保护环境。
开发推广地源热泵空调技术可彻底废除中小型燃煤锅炉房, 该装置没有燃烧, 没有排烟, 也没有废弃物, 没有任何污染, 不会影响城镇的环境质量。
( 4) 利用再生能源, 可持续发展。
地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源作为冷热源, 进行能量交换的采暖空调系统。
地表浅层地热资源量大面广,无处不在, 它是一种清洁的可再生能源。
因此, 利用地热的地源热泵, 是一种可持续发展的“绿色装置”。
二、地源热泵空调系统的结构与原理地源热泵空调系统由地下换热装置、制冷& 热泵装置和冷热输送分布装置构成。
暖通空调设计中地源热泵的应用
暖通空调设计中地源热泵的应用摘要:目前,在建筑设计过程中,暖通空调设计是一项最为关键的工程项目,其对于改善室内环境有着很重要的影响。
本文主要针对如何运用地源热泵技术来提升暖通空调系统的节能减排性能进行着重分析,并提出一些有效的应用方案和应用要点,以便相关人士参考。
关键词:暖通空调;地源热泵;设计应用;研究探讨在当前建筑设计中,暖通空调设计所产生的能源消耗量最为明显,因此,要想改善现状,实现暖通空调设计的节能减排目标,关键任务就是要加强地源热泵技术的合理应用。
1.地源热泵技术的主要特征1.1清洁性特征由于地源热泵系统在运行期间不存在任何能源释放或燃烧等情况,仅仅依靠地表或地下存在的热量来实现暖通空调系统运行的设备,所以其不仅节能效果明显,而且环保性也是极为突出,尤其是在建筑暖通空调设计中,该技术可以免去在建筑外部设置空调外挂机,因此,不会对周围环境造成任何污染和影响。
1.2能效性特征在当前建筑暖通空调设计中,要想降低空调系统的能耗量,就要利用地源热泵技术来实现。
特别是在寒冷的冬季,该技术不仅可以改善室内温度,使其始终保持在12-22℃之间。
而且在为建筑提供热能时,还可以实现能源的循环利用,提升暖通空调系统的能效性与节能性。
1.3经济性特征从冷却尾度来看,地源热泵系统在运行过程中所产生的冷却温度要远低于传统暖通空调冷却系统。
因此,将其与暖通空调设计进行紧密的结合,可以帮助建筑用户每年节省约1/3的制冷费用和供热费用。
而从供热尾度来看,由于地源热泵系统在运行期间主要借助电能力量来进行供热的,所以其整体运行的能耗量以及经济成本也是远低于暖通空调系统,具有很明显的经济优势。
2.利用地源热泵实现暖通空调节能设计的应用方案2.1大地藕合热泵的应用该地源热泵系统是一种最为常见的地源热泵系统,如图一所示的工作原理图,其主要通过获取地表浅层土壤中的热量,来推动暖通空调系统的正常运行。
因此,在暖通空调节能设计中,可以按照以下两点建议来对大地藕合热泵进行应用:首先,由于地表浅层土壤的温度变化和波动较小,所以完全可以将其作为地源热泵系统的主要供应热源,将其视为一个完整的蓄冷蓄热体,这样再配合太阳能集热装置,才能实现建筑暖通空调设计的节能效果,使暖通空调的能效性与节能性得到进一步的提升;其次,为了最大化发挥大地藕合热泵的环保性能,就要在设计暖通空调系统时,将地表浅层土壤作为供暖和制冷的主要源动力,这样才能降低暖通空调系统的能耗量,实现对周围生态环境的全面保护。
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浅谈地源热泵空调系统的应用
发表时间:2019-11-26T14:31:56.580Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年17期作者:王海彬
[导读] 伴随着国内建筑业的蓬勃发展,建筑节能要求不断提升。
中建二局第三建筑工程有限公司西北分公司陕西省西安市 710000
伴随着国内建筑业的蓬勃发展,建筑节能要求不断提升。
就暖通工程而言,如何在保证冬季供热采暖基本需求的基础上最大程度降低大气污染、减少供热能耗进而节约能源是一项非常重要的工作。
特别是大中型城市,大气环境治理形势较为严峻,竭力减少燃煤量,大力发展新型清洁能源迫在眉睫。
地源热泵供暖空调系统通过一个热泵机组与大地进行热量交换并将能量输送至建筑物内以实现供热或供冷的目的。
这类空调系统所需消耗的能源仅是传统的供热空调系统的50%,属于一种典型的利用清洁可再生能源实现制冷或供暖的新型空调系统,目前已广泛运用于商业、公共建筑、住宅等建筑物中。
地源热泵空调系统节能的原理:
一般传统空调都是利用空气中的热能作为热源的所谓空气源热泵空调,所以传统空调也叫空气源热泵空调。
空气源热泵空调的能量都是来自室外空气,室外空气的温度受环境影响很大,在冬季室外温度小于我们人类所需的舒适温度,在夏季室外温度大于我们人类所需的舒适温度。
为了获得我们人类生存所需的舒适温度,就需要用热泵对室外空气进行升温或降温加工处理,并把经加工处理后符合我们人类生存所需的舒适温度搬运到室内、这就是空气源热泵空调工作的原理和过程。
在这个过程中热泵耗用了电能共作了“两个功”,一个是对室外空气作功,使室外空气温度升高或降低。
另一个是搬运作功,为的是把冷热量搬入房间。
地源热泵就是利用大地中土壤里的热能、地下水或地表水中的热能作冷热源,对建筑物进行供冷、供暖的空调技术。
地球是一个最大的太阳能量载体,地表-6米以下的土壤及地下水温度一年四季都在16-18℃几乎不受地表环境温度的影响。
地源热泵通过换热器跟大地换热,再用电能作功,把16-18℃的温度直接搬运到室内。
在冬季,起到制热作用;
在夏季起到制冷作用。
这就是地源热泵空调工作的原理和过程。
在整个工作过程中,热泵只需做“一个功”的,因而消耗的电能相对较少。
一般,要比较几种不同空调系统的节能性,最直观的方法,只要比较各空调主机的(源侧)输人载体温度和输出载体温度的“温差”即可,温差越小的空调系统越节能。
例如,比较传统(空气源)热泵空调和地源热泵空调的节能性能,以夏季为例:在两种空调系统输出载体温度均为7℃时,比较空调主机的输入载体温度和输出载体温度的“温差”就变成只要比较两种空调系统源侧输入载体温度的温差,每相差1℃,节能效率相差3%。
夏季,空气源热泵主机源侧输入温度为35℃,地源热泵主机源侧输入温度为18℃。
两者相差17℃,即地源热泵空调系统比空气源热泵空调系统节能51%。
地源热泵应用是建筑节能的要求:
国家大力提倡和鼓励可再生持续能源的开发和利用,地源能作为可再生、可持续、新型环保的能源,其应用是建筑节能的要求。
《中华人民共和国节约能源法》第四条规定:“国家鼓励开发利用新能源和可再生能源”,而地源热泵所使用的地源能正是属于可再生能源。
《建设部建筑节能“十五”计划纲要》中明确指出“十五”期间建筑节能工作的重点之一是:“大力推进太阳能、河水、湖水、海水与地下能源及其他可再生能源在建筑中利用的工作”。
《民用建筑节能条例》和《公共机构节能条例》对建筑节能提出了明确的要求。
北京、上海、沈阳、江苏、浙江和福建等省、市已开始推广和强制推广“地源热泵”空调技术在建筑领域里的应用。
国家对应用地源热泵采取了扶持政策,地源热泵项目按建筑面积补助40-120元/m2。
就我国北方而言,由于多数地区采用燃煤供暖,相应的大气污染情况较为严重,这已经引起政府部门的高度重视。
后续的燃油和燃气采暖虽在一定程度上可以减少大气污染,
但过程中所产生的温室气体仍然会对大气产生污染。
夏季高温季节,建筑物需要制冷,若室外温度高,则空调负荷相对增大,过程中空调外机会同步向室外散热,相应的冷凝温差缩小,空调机的运转效率也相应降低,耗电量也高。
我们不能忽略的是国内房屋建筑快速增长背后所付出的高额能源消耗代价,住宅能源消耗已经成为仅次于土地资源之后的第二大消耗项目。
“八五”期间,我国能源生产的年平均增长率3.6%,而建筑能耗年平均增长率为5.84%,大大超过了能源的增长率。
长此以往不加改变,那么建设一种环境友好、可持续发展的和谐社会就是一句空话这就说明,除了坚决采取节约能源的措施之外,已别无它路。
近年,每到夏季和冬季,居民用电量猛增,面临限时用电的尴尬境地,给未来经济发展带来了一定不利影响。
现中央政府正大力提倡节约能源和节能产品的使用,并提出在“十一五”期间,单位GDP节能20%的目标,任务非常艰巨。
那么,要实现该节能目标,一个重要的方面就是要利用可再生、环保、经济型能源。
国家新节能法:“鼓励采用建筑节能技术、产品及系统。
”
随着能源的日益紧张和热泵技术的发展,地源热泵以其卓越的工作能效比,得到大家的认可和应用,同时充分利用热泵“废热”,也将是未来热泵发展的趋势。
因此,对于设计工作者,熟练掌握地源热泵系统的应用设计也成为必须的要求。