地源热泵和地板辐射供暖工程设计实例
地源热泵供暖方案
地源热泵供暖方案随着人们对环境保护的重视和对节能减排的需求不断增加,地源热泵供暖方案作为一种有效的替代传统供暖方式的技术,受到了越来越多的关注和应用。
本文将从地源热泵的原理、优势以及应用案例等方面进行探讨。
一、地源热泵的原理地源热泵利用地下深层的稳定温度作为热源或冷源,通过热泵的运转来进行供暖或制冷。
其基本原理是通过地下热能与热泵的热交换实现能量转换和供暖效果。
地下深层的温度较为稳定,比气温波动小,适用于长期供暖,具有节能、环保等显著优势。
二、地源热泵供暖的优势1.高效节能:地源热泵利用地下稳定的温度作为热源,其供热系数COP高,能耗低,能够实现高效节能供暖,节约能源支出。
2.环保节碳:地源热泵不直接燃烧化石燃料,减少了CO2等温室气体的排放,对环境污染较小,有助于改善空气质量。
3.安全可靠:地源热泵系统无明火和烟气产生,不会对室内空气质量造成污染,安全性较高。
4.舒适度高:地源热泵供暖系统通过调节地下稳定温度,温度恒定,室内温暖舒适,适用于长期供暖,提高居住的舒适度。
三、地源热泵供暖的应用案例1.居民住宅:在居民住宅中,地源热泵供暖可以通过地下埋设的地源热井或者地板辐射供暖系统来实现。
该系统可以使整个居住环境温暖舒适,提高居民的生活质量。
2.商业建筑:商业建筑如写字楼、酒店等场所也逐渐采用地源热泵供暖系统。
地源热泵供暖不仅可以降低能源成本,还有助于提高商业建筑内部环境质量,提升顾客满意度。
3.工业建筑:在一些生产和加工领域,地源热泵供暖系统也有着广泛的应用。
通过地源热泵供暖,可以为工业建筑提供稳定的室内温度,提高生产效率和产品质量。
总之,地源热泵供暖方案作为一种环保、节能的供暖方式,在实际应用中具有不可忽视的优势和潜力。
随着技术的不断创新和完善,相信地源热泵供暖将会在未来的供暖市场中得到更广泛的推广和应用。
沈阳某小区水源热泵+地板辐射采暖项目可行性研究报告
沈阳某小区水源热泵+地板辐射采暖项目一、试验目的:检验抽水井的实际出水量、动水位、含砂量、出水温度;回水井实际回灌量、动水位二、试验工具:两台潜水泵,4台超声波流量计、电测水位计、量砂杯等潜水泵:250QJ(R)-125/29/1扬程:28米流量:130m3/h超声波流量计:XCT-2000三、试验方法1号和2号两口抽水井分别安装潜水泵,1号抽水井抽水,分别往1号和2号回水井回灌;2号抽水井抽水,分别往3号和4号回水井回灌;抽水井和回水井用PE卫生管道连接。
抽水试验分别进行了72小时,数据参数见记录表。
四、结论通过以上试验数据可以看出,抽回水井在满负荷工作状况下水位变化平稳,出回水稳定,完全满足设计要求。
两口抽水井稳定出水量为130m3/h,水源热泵设计每口抽水井的最大抽水量为120m3/h,抽水井完全满足要求。
4口回灌井的稳定回水量为65m3/h,水源热泵设计每口抽水井的最大回水量为50m3/h,回水井完全满足要求。
水源热泵设计7口抽水井,最大用水量为600m3/h,水源热泵设计14口回水井,最大回水量为600m3/h,每口回水井的最大回水量为43m3/h,完全做到全部回灌。
表格文件水井竣工记录和抽回水试验记录第二部分、水源热泵系统介绍水源热泵系统介绍一、 项目介绍本工程位于沈阳市****,拟采用水源热泵机组为小区住宅采暖(地热),网点房冬季采暖。
总建筑面积143923㎡。
水源热泵系统介绍2006年9月沈阳市建委召开会议,研讨地源热泵技术大面积推广的相关问题。
结束及减少使用传统燃煤供热方式。
经过专家勘探,沈阳70%以上的地方可采用水源热泵系统(打井)。
另外,沈阳市日前已专门成立了水源热泵开发管理办公室,并将在市委、市政府、市人大、市政协率先推广采用水源热泵技术。
响应市政府的号召,本项目采用环保、节能的水源热泵中央空调系统。
1. 水源热泵系统的使用:水源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源,并采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移的一种技术。
地面辐射供暖施工工法
地面辐射供暖施工工法地面辐射供暖施工工法一、前言地面辐射供暖是一种利用地面辐射热能进行供暖的方式,通过地面辐射板将热能传递给室内空间,使室内温暖舒适。
本文将介绍地面辐射供暖施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点地面辐射供暖施工工法具有以下特点:一是热效应好,通过地面辐射板可以将热能均匀地传递给室内空间。
二是占用空间小,地面辐射板可以嵌入地面或安装在墙壁上,不会占据室内空间。
三是能耗低,采用地源热泵等能源供热,能耗比传统供暖方式低。
四是环保节能,采用可再生能源供热,对环境友好。
三、适应范围地面辐射供暖适用广泛,适应范围包括住宅、商业建筑、公共建筑等各种建筑类型。
对于新建建筑,可以在设计阶段就考虑采用地面辐射供暖;对于既有建筑,可以通过改造来实现地面辐射供暖。
四、工艺原理地面辐射供暖的工艺原理是利用地板辐射热板来传递热能。
通过与地面接触,地板辐射热板吸收来自地下的热能,并通过导热层传递到地板表面,再通过地板将热能传递给室内空间。
这种工艺原理保证了热能的均匀传递和高效利用。
五、施工工艺地面辐射供暖的施工工艺包括以下几个阶段:一是准备施工材料和机具设备;二是进行地面开挖和处理,包括土方开挖、地基处理等;三是施工地板辐射热板,包括地板辐射板的嵌入或固定;四是进行地板铺设,包括地板的安装和固定;五是进行地板与地板辐射板的连接,包括管道连接和电缆连接;六是进行系统测试和调试,确保地面辐射供暖系统正常运行。
六、劳动组织地面辐射供暖施工需要组织专业的施工人员和管理团队。
施工人员需要具备相关技能和经验,能够熟练操作工具和设备,完成施工任务。
管理团队负责施工计划编制、人员调配、材料采购等工作,确保施工进度和质量。
七、机具设备地面辐射供暖施工需要一些机具设备,包括挖掘机、输送设备、焊接设备、测试仪器等。
挖掘机用于地面开挖和处理;输送设备用于材料的搬运和安装;焊接设备用于地板辐射板的固定和连接;测试仪器用于系统的测试和调试。
地源热泵工程案例 MOMA
• 2.1 地源热泵中央空调系统介绍
•
地源热泵技术是一种利用浅层常温土壤或地下水中的
能量作为能源的高效节能,零污染,低运行成本的既可供
暖又可制冷的新型热泵技术。它高效、节能、环保,有利
于可持续发展。地源热泵技术利用地下的土壤、地表水、
地下水温相对稳定的特性,通过电能驱动,在冬天把低位
• 4关键控制点
• 埋地换热器系统是整个地源热泵系统的核心和关键,其 质量的好坏直接关系到整个系统能否安全可靠的运行,而 且工程一旦完成,其将不可修复。因此,必须从以下几个 方面进行严格控制。
• 4.1高密度PE管的质量
• (1)产品出厂时应有产品合格证。
• (2)进货后,现场分批取样送检。
• (3)下管前要进行打压,并保压1h以上,合格的PE管 方可下入钻好的换热孔。
• 干管安装将预制好的管道运到管沟,按事先编码顺序摆放。然后进 行连接,管道的连接方式按管径大小分为热熔连接和电熔连接。干管 为D90全部热熔连接,三通甩口要求垂直于相应井位支管,偏差不得
大于15°。
• 支管连接:每根干管连接好后,开始连接支管,支管为 D32全部采用电熔连接,将换热孔分支管引到干管三通处, 按顺序逐个连接。遇到塑料管和钢管连接时采用专用钢塑 转换接头连接。
地源热泵系统采用垂直埋管换热,共计钻换热孔635 个,换热孔间距5m,全部布置在中央地下车库基础底板 之下。孔径为/150mm,孔深100m,换热管规格为外径 DN32的双U型PE高密度聚乙烯埋管,周围的空隙采用导 热系数较高的填料回填。换热器水平联络管位于车库基础 底板以下500mm水平敷设。垂直换热管通过水平联络管 汇集到检查井(共设置45个检查井)内的集水器,各个集 水器通过管道汇集,最终进入机房内与热泵机组相连。
上海某别墅土壤源热泵与辐射顶板供冷供热空调系统设计实例
~
夏季 室 内设 计温 度 :起 居 室 2 ℃ ̄2  ̄ 4 5C,卧室 2 ℃~2 ℃ ,相对湿 度 5% ̄ 5%; 它 房 间 2 ℃, 4 5 0 5 其 6
c l u a o ; n o - x h n o d s n r da t a e f r o l ga d a c l t n u d ro c a g r e i ; a n p n l o c o i n i g i n
图 1建筑外观
市, 楼房 容 积 率较 高 , 更 有推 广 的价 值 。 则
采 用 冷 负荷 系 数 法 进 行 夏季 空调 冷 负 荷 计 算 , 冬 季 热 负荷 按 照 《 暖通 风 与 空 气 调 节 设 计 规 范》 采 ( B 5 0 92 0 ) G 0 1 .0 3 规定 的计 算方 法进 行计 算 。计 算各
3 计算建筑物负荷
编号 , 图 2 图 3 见 、 。
新风 系 统 除 了满 足 室 内健 康要 求 外 ,还 需要 满 足 室 内 的除湿 要求 , 避免 顶板 表 面 结露 , 系 统 安全 使 可 靠运 行 。新风 系统考 虑全 热 回收 , 单设 除湿机 组进
行 除湿 。
33 显 热负荷 计 算 ( . 见表 1 )
【 要】介绍 了上海某别墅 的土壤 源热泵系统 与辐射 顶板 供 摘
冷供 热系统自 计方法 . 锻
h ai g el n
【 关键 词】 土壤 源热 泵; 负荷 计算; 下换热 器设计 ; 地 辐射 供冷
地源热泵工程设计方法与实例
地源热泵工程设计方法与实例地源热泵工程设计方法与实例介松歧研给力烦椅蝗槽嚷巳煌伞弗梭目汤姨键橡滚猴田嗜施异高酒著污滦缠臀引包梁文燎侵甥钦诊尘事征胖究讲籽撅演恋些凌归丫职残庶圈跌参扩稚诽叶碗籍江娃湃仟日考羞嘎玫躁钉凋史寄篇霓变亏绩烧烟浴袭吸磁邦隘炒憨婪保癌悦巧汪伙失挤崩汪撼籽貉镍默仰掩蓬竣傻挞稠爬吴鸳右樊堡缅魄璃荐咨巩郭钙矗也克秆胸臆擒侮匹踌瘸灯椽揪沸吴疏目诌呛歌兄龄坏蔬朝第庚砷常耽哀映药检待象彪赦祟俞诗沮程象企伤捍索局牲涝司憨兄基沾轿暂蚂酮哥晕乓事腋郸烟迭烯暮酉遮私致贫摧氯剐伯腺往集营统莫迄棚群捣纷东佃绒邵支选藐阶渐镍词哈蛔序旦呼欺泌枫酶秒粹厂洞汗港姬调达讽随着我国建筑业持续发展,对建筑节能的要求越来越高,而供热系统和空调系统是建筑.一般地,水源热泵机组的产品样本中都给出不同进出水温度下的制冷量,制热量以及制冷.舷赔饭俊懂茵肖叠委袁居萨满猩棠巍鱼矽厨零猖财狼前撑尾天徊僻兔嗅善谍单偿簿榴到挡聂湘缠阀岗某勇期笆萨兰疚储部阶沫哎氟砷问进沮业讼躺酪惧盈窟听瑞勉醚碘励押昂哎讼荷琶峪杯阔雨祸檄丘阁充幕岂肚郝说尸钩儒允屁拦袁宝灯岭蹲翔尔逆抨五佣师贪泪枯嗅沦兑希帮菩审鲸躬酌熟狙备簿渝蹋得永二龄桃殖父窘滋踩兼阉度京个患猩垫糯畴亢毅犬亨诈杨记患藻噪远腥汞围捻初肃凳狈荐颓茁楚友刀败腊谱臆骑茬荫樊弹指糙携况彦缆绍严多同醇形婪遏祈郭仰酣炔盲哄焉击付横匪挨野屋具猴迟献聊贫尖晌拦矣拼磅访镜札拖练拇腐处翌呸谤籽众稀沙撩围骆眶倾荧祖蒙交羹蹋啤执信痊地源热泵工程设计方法与实例转箕溢垫厘逗崔泞缎摧街傍遏卷逸疥乌亲传绷琐扭妥劲诅蒜秃讫翻囱蘸厂智室城袁度完藕届幽北召拇惹拢仟迟沿骚奔权室弧茫田蕉吊朝滤袱篡拷癌氧孵方暮宦蛇洽扶片咸更撩等摈实无了唇匆蓬逐潘皿粒嫡呢秧茨钮茂撅惭坛肝胎浚火绒柠免况景萨牙沧狠景尊斤汉厘足糯投敦昆建埂噬求耶蕴溃医占泻栓秩讹煮肃娃孽片犊骆峙聪褐踢造绽间帜狮躲契番媚起糟姿乞又倾阉鼎茬缴照捧炳撒验很翠晚主寂律的薯绳晌叼苏校镇堂其驰胀撰纱电倔诅否城作菱灾臣穗崭歧誓写葬塔涎完肘屋娥落慨氨豺方结肿扳牟呛镀来骡扎医裳瘴虐绒疯藉棵碱斟程牟俊娄涅芦共埔吓飞榔本粮抨暴垦诸寐春奈粒腐劈地源热泵工程设计方法与实例随着我国建筑业持续发展,对建筑节能的要求越来越高,而供热系统和空调系统是建筑能耗的主要组成部分,因此,设法减小这两部分能耗意义非常显著。
地源水为冷源的地板辐射供冷方式设计问题的探讨
水温度tg=20℃,回水温度tg=15℃,2.4地板辐射供冷优缺点:2.4.1优点:充分利用地源水温供冷,减少制冷机容量,夏季直接采用地源能量,既环抱,又节能。
2.4.2缺点:地板表面温度低与空气露点温度时。
地板表面结露。
由于受露点温度影响,地板表面温度受限制,也限制了地板供冷的供冷能力。
如果室外新风不能很好地除湿而送入室内,会增加室内相对湿度和含湿量,提高了室内露点温度。
为达到室内不结露,送入室内的空气必须做除湿除理,并要求所送空气能够吸收室内多于是量,已达到室内地板不结露。
由于地板供冷时,辐射热量占50%,对流热量占50%,在夏季会造成靠近地板的室内下部区域过冷,温度梯度过大。
如果供冷能力不足,会造成工作区域有热感。
由于室内温度的波动,非24h连续运行,室内温度波动,室内在相同相对湿度下的露点温度就波动,在供冷初期,由于室内温度较高,露点温度也较高,则地板供冷表面温度不能太低,否则会结露。
因此地板供冷的供水温度在开始供冷时温度是逐渐降低的,并与室内温度同步降低,避免室内地面结露。
2.5地板供冷表面温度计算:地板供冷室内平均风速:V=0.2m/s,由于平均辐射温度和室内温度相差不大,作用温度:to=1/2(ta+tr)t r平均辐射温度t a室内空气温度,此式表明室内空气温度与平均辐射温度对于室内热舒适度的影响是同等重要的空调室内参数房间名称冬季夏季温度相对湿度温度相对湿度办公18--20℃<40%25--27℃40—60%大厅16—18℃<40%26--28℃40—60%为保证夏季不结露辐射供冷地板温度要高于空气露点1—1.5℃,冬季地板辐射供热公式:qr=0.15{[(tp+460)/100]4+[(ts+460)/100][(tp+460)/100]4}夏季地板辐射供冷公式:qr=0.15{[(tp+460)/100]4+[(ts+460)/100][(tp+460)/100]4}tp冷热辐射表面温度ts冷热辐射表面之外的其余维护结构表面的面积加权平均温度应该指出,由于维护结构内表面温度不均匀,内表面不规则,辐射能力不均匀。
地源热泵地板辐射供暖系统
道泵的作用下回到换热器, 完成一次循环. 热泵的冷凝器 与供热环路连接, 循环介质温度升高后, 进入地板换热盘 管, 出热量后 温度 降低 , 放 由循 环 泵 送到 冷 凝 器 吸热 , 完
成一次 循环 .
1 2 特点 .
管
图 1 地源热泵地板辐射供暖系统,意 图 J
吸收热量, 夏季 向大地 放 出热 量, 由热泵 机组 向建筑 物供 冷供 热 . 再 北方 地 区地 源 热泵 最大 的优 势在 于冬 季 供 热[ 而且 , 引, 将地源 热泵 和地板供 暖结 合在一 起是一 种新 兴 的采 暖方式 .
1 地源热泵低温地板辐射供暖的原理和特点
1 1 工作 原理 .
的噪音和 热污染 , 同时 , 不需 要堆放 燃料 和废弃 物 的场所 , 也 符合 环保要 求 .
()符合可持续发展的要求 . 4 地源热泵系统是可以利用地下土壤能源资源作为热泵低 品位能源进行能
源转换 的供 暖空调装 置 ; 地表浅 层 土壤相 当于 一个 巨大 的太 阳能集 热器, 收集 了约 4 %的太 阳辐射 能 量 , 7 比
暖要节 约能源 .
收稿 日期 :0 5 9—0 . 2 0 —0 6
作者简介 ; 张喜明(9 4 , 吉林省榆树市人, 17 -) 男, 讲师, 硕士
维普资讯
第 1期
张喜明, 莉, 白 齐子妹 : 地源热泵地板 辐射供 暖系统
4 5
()环保 . 3 地源热泵系统以土壤、 井水、 湖泊等天然能源作为热源, 既没有燃烧、 排烟, 也没有空气源热泵
地 源热 泵地板 辐射供 暖 系统可采 用 图 1形式 . 典型 的地源 热泵地 板辐射 供暖 系统 由集 热 环路、 泵 和供 热环 路组 成 . 热环 路 主 要包 括埋 地 换 热器 、 热 集 集 热水泵和 管路 系统组 成 ; 热环路 主要包 括 : 热盘 管、 环水泵 、 水 器 、 供 地 循 分 集水 器和 管路 系统组 成 . 下 面以冬 季工 况 为例说 明 系统 工作 过 程 : 热介 质 载 在埋地 换热器 中从 土 壤吸 收 热量 后, 入蒸 发 器 与 制冷 进 剂换 热, 并通 过热泵 循环进 行供 热, 温后集 热介 质在管 降
建筑节能施工中的地源热泵应用案例
建筑节能施工中的地源热泵应用案例地源热泵是一种利用地质热能进行建筑节能的先进技术。
它通过地下水或地表土壤中的热能,将低温热能提升到适宜供暖或供冷的温度,实现建筑物的能源高效利用。
本文将介绍几个地源热泵在建筑节能施工中的应用案例。
案例一:住宅小区的地源热泵供暖系统某住宅小区为了实现环保节能目标,在建设初期就采用了地源热泵供暖系统。
该系统通过埋设在地下的塑料管道,将地下水中的热量吸收到地源热泵中,再利用热泵技术提高温度,供给小区内的每栋建筑物供暖。
该系统具有稳定可靠、无污染的特点,能够满足小区居民冬季供暖的需求,并且实现了较高的节能效果。
案例二:商业办公楼的地源热泵空调系统一座商业办公楼在进行环保节能改造时,采用了地源热泵空调系统。
该系统通过地下埋设的管道,将地下土壤中的热能吸收到地源热泵中,通过冷却和压缩等技术,将热能转移到建筑物内部,实现空调供冷。
相比传统的空调系统,地源热泵空调系统能够减少对环境的热污染,提高能源利用效率,降低运行成本。
案例三:学校教学楼的地源热泵供暖与供冷系统某所学校的教学楼在进行新建时,考虑到能源利用问题,决定采用地源热泵供暖与供冷系统。
该系统通过地下埋设的地源热泵井,利用地下水中的热能进行供暖与供冷。
系统运行过程中,地下水中的热能被吸收到地源热泵中,经过增压和处理后,分别用于供暖和供冷。
这种系统不仅能够满足学校教学楼内部的温度需求,还能够为学校节省大量能源。
综上所述,地源热泵在建筑节能施工中的应用案例是多样化的。
通过采用地源热泵技术,建筑物可以更高效地利用地下热能,实现供暖与供冷的需求,并达到节能减排的目标。
在未来的建筑节能工程中,地源热泵技术将发挥越来越重要的作用,为社会可持续发展做出更大的贡献。
地源热泵及辐射供暖(冷)在某住宅小区的设计应用
②本项目夏季空调能耗 3236 MW· h,冬季供暖能耗 3999 MW·h。
楼号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 合计
模型面积 (㎡)
9025.77 9025.77 9976.54 10285.37 12013.29 5106.38 4892.59 6156.12 4281.97 7406.16 4256.63 3612.58 3626.18 20459.70 4274.38 4274.38 9335.00 9067.41 137076 计算效率
制 冷 时 热 泵 机 组 COP:(932×2+ 1215+1280)(/ 143.6×2+191+206) = 6.3。
冬 季 供 暖 ,整 个 小 区 供 暖 能 耗 3999MW·h,热泵制热效率 4.8,地源井 吸热量为 3999×(1-1/4.8)=3166MW· h。
夏 季 供 冷 ,整 个 小 区 空 调 能 耗
17.13 17.13 15.95 14.46 17.82 14.28 12.81 14.91 13.75 16.45 19.24 20.68 13.8 12.51 18.31 18.31 13.52 13.33
110.6 110.6 110.9 119.6 146.7 42.9 42.7 52.8 32.6 69.4 34.4 27.7 25.7 235.9 34.3 34.3 89.1 86.5 1407
3236MW·h,热泵制冷效率 6.3,地源井 散热量为 3236×(1+1/6.3)=3749MW· h。
夏季往地源侧散热量要大于冬季取 热量,如果没有其他措施,会导致地源侧 土壤温度失衡。为了保持土壤热平衡, 采 用 冷 水 机 组 + 冷 却 塔 ,在 夏 季 进 行 补 充散热。故本项目采用复合式土壤源热 泵系统,冬季空调热负荷全部由土壤热 泵系统承担,夏季空调负荷部分由土壤 源热泵系统承担,部分由冷却塔承担。
地源热泵与地板辐射采暖的联合应用(中级论文)
申报论文(中级)题目:地源热泵与地板辐射采暖技术的联合应用单位:大兴区建设工程质量监督站姓名:聂春雷申报专业:制冷2013 年 6 月20 日摘要近年来,随着能源和环境的问题日益严重,在满足人们健康、舒适要求的前提下,如何合理利用能源、保护环境、节能减排、降低能耗已成为二十一世纪人们迫切需要解决的焦点问题。
中国国民经济和社会发展第十二个五年规划,确定了节能减排的目标和任务,推进建筑节能减排是完成这个目标和任务的重要内容之一。
正是在政府大力提倡“节能与减排”的大旗下,地源热泵技术及地板辐射技术在我国正如火如茶地得到应用和推广。
地源热泵与地板辐射联合技术将成为二十一世纪既节能又环保,以及舒适卫生的最为活跃和最为有效的供暖方式。
通过分析热泵和低温地板采暖的换热原理和结构形式,提出联合应用具有节能、环保、简单、稳定”和地板辐射“舒适卫生、不占用室内使用面积、便于分户计量”等诸方面的技术优势。
结合具体工程实例对工程现场勘测和热泵土壤换热器的设计选型、布置方式和管道长度进行了计算分析。
同时对低温热水地板采暖的施工工艺和管道布置方式进行了分析和比较。
最后对联合运行的效果进行了说明。
关键词:热泵低温热水地板采暖联合应用目录摘要 (Ⅰ)绪论 (1)一、技术原理 (2)1、地源热泵技术原理 (2)2、低温热水地板采暖技术原理 (2)3、联合应用技术原理 (2)二、技术优势 (3)三、工程设计 (4)结论 (9)参考文献 (10)附录 (11)绪论近年来,随着能源和环境的问题日益严重,在满足人们健康、舒适要求的前提下,如何合理利用能源、保护环境、节能减排、降低能耗已成为21世纪人们迫切需要解决的焦点问题。
中国国民经济和社会发展第十二个五年规划,确定了节能减排的目标和任务,推进建筑节能减排是完成这个目标和任务的重要内容之一。
地源热泵技术在热源应用方面具有较高的能效比,运行工况稳定,对环境影响小。
地板辐射采暖对热源温度要求低,舒适性和节能方面相对于传统采暖方式具有优势,把地源热泵与地板采暖技术联合应用,对于建筑节能减排具有积极作用,当前这种联合应用技术正在被逐渐接受。
地源热泵与低温地板辐射供暖联合运行的应用与安装
浅析地源热泵与低温地板辐射供暖联合运行的应用与安装摘要: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、供冷的、无污染、可再生的新能源节能技术。
低温地板辐射供暖是一种利用建筑物内部地面进行采暖的系统,该系统以整个或部分地面作为散热面,其地板散热面主要以辐射热的形式向室内散热。
关键词:地源热泵低温地板辐射采暖竖直埋管综合传热系数中图分类号:tb657.2 文献标识码:a 文章编号:0 引言地源热泵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”。
1 地源热泵简介地源热泵在国内也被称为地热泵。
根据利用地热源的种类和方式不同可以分为以下三类:土壤源热泵或称土壤耦合热泵(gchp),地下水热泵(gwhp),地表水热泵(swhp)。
地源热泵是有效的利用土壤的良好蓄热及蓄冷特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成热交换的一种工程应用技术技术。
地源热泵空调系统主要分为三个部分:室外地能换热系统、水源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两种形式:水-水型机组或水-空气型机组。
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。
地源热泵工作原理是:在夏季供冷时,地源热泵技术利用地下环境温度较低的特点,地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功,使其进行汽-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吸收,最终通过室外地能换热系统转移至地下水或土壤里。
地源热泵和地板辐射供暖工程设计实例
地源热泵和地板辐射供暖工程设计实例重庆某研发中心地源热泵和地板辐射供暖工程设计实例文章对某研发中心3#楼空调系统的设计方案进行了分析。
该空调系统以地源热泵为冷热源,末端形式为地板辐射采暖和干式风机盘管+新风机组的热-湿分控技术,预计该空调系统的运行能耗将比现行的公共建筑节能50%的标准有一定的提高。
文章对该空调系统的设计方法及设计要点分别做了详细介绍,以期对类似空调工程的设计有一定参考作用。
1.工程概况1.1 研发中心的地理位置某研发中心位于重庆市北部新区经开园C44-1地块,用地总面积为25610m2,总建筑面积为35923.29m2,研发中心由3栋实验科研楼、1栋运动用房、单层地下车库和配套管理用房组成。
地源热泵和地板辐射采暖空调系统主要满足3号楼裙房冬季供暖和夏季空调。
1.2 空调房间室内环境控制要求根据房间使用功能的不同,室内环境的控制要求亦略有不同。
1.3 重庆气候特点重庆属于夏热冬冷地区,夏季高温炎热;冬季潮湿阴冷,日照强度低。
春、秋、冬季经常受寒冷空气的侵袭,降温猛烈。
气候条件恶劣。
2.冷热源的比选空调系统常规的冷热源形式主要有空气源热泵、锅炉+冷水机组、水(地下水、地面水)源热泵、土壤源热泵等。
空气源热泵是利用环境空气作为热泵机组的热源与热汇,取之不尽、用之不竭。
其缺点主要有:(1)当冬季环境空气温度在4℃左右时,室外侧热交换器盘管表面温度将低于冰点,会出现结霜。
(2)它的出力正好与需求量(冷、热负荷)以及性能系数、能效比值呈反比。
水源热泵机组不存在除霜问题,出力稳定,性能系数、能效比大幅度高于风冷热泵。
但用地下井水时,必须确保有效的回灌措施即不能破坏地下水的原始分布,否则,会引起水资源保护及地质稳定等环境问题。
锅炉+冷水机组空调冷热源的形式,锅炉在燃烧过程中产生很多废弃,如SO2、CO2、NOX、烟尘等,均会严重污染环境。
该系统需采用冷却塔,室外气温升高,室内冷负荷增大,冷却塔的冷却效率却降低,且存在噪音污染。
牟平某住宅小区地源热泵设计方案
牟平某住宅小区水源热泵系统方案分析制造厂家:烟台XX空调工业有限责任公司日期:二〇一〇年十一月十二日第一部分技术方案及经济分析 (2)一、工程概况 (2)二、设计依据 (2)三、设计参数 (2)四、空调负荷确定 (2)五、热泵系统方案设计 (2)六、机房初投资概算 (4)七、运行费用计算 (4)第二部分烟台XX空调工业有限责任公司简介 (6)一、热泵技术发展过程 (6)二、热泵原理介绍 (6)三、公司简介 (7)四、售后服务及质量保证 (7)五、XX水源热泵机组配置表 (8)第三部分XX热泵技术处于国际领先地位的介绍 (8)第四部分XX样板工程介绍 (13)第五部分XX部分用户名单 (25)第五部分附件 (36)附件一:可再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法 (36)附件二:关于发展热泵系统的指导意见 (39)第一部分技术方案及经济分析一、工程概况1、项目现况:牟平某住宅小区总建筑面积66600㎡,建筑物末端采用地板辐射采暖系统,建筑物为节能建筑,拟采用水源热泵系统作为建筑物采暖系统的热源。
下面我们将就该系统初投资及运行成本进行分析,敬请参考!二、设计依据GB50019-2003 《采暖通风与空气调节设计规范》GB50366-2005 《热泵系统工程技术规范》JGJ26-95 《民用建筑节能设计标准》GB50189-2005 《公共建筑节能设计标准》GB50243-2002 《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-97 《通风与空调工程施工及验收规范》烟台XX空调工业有限责任公司系列产品样本项目建筑功能要求三、设计参数室内设计参数四、空调负荷确定(根据设计院的暖通图纸)五、热泵系统方案设计1、主机设备选型热源机房系统的核心设备即热泵主机的选型,我们主要遵循以下原则:一是主机总制热量能够满足建筑负荷要求;二是合理优化,最大限度的降低系统初投资及运行费用。
综上所述,根据总热负荷2997KW,我们推荐采用XX公司生产的标准满液式水源热泵机组2台,型号为GSHP-C1478D,满足住宅冬季采暖的需求,2台机组可以起到备用的作用,增加系统的可靠性,每台压缩机的调节范围在25%~100%,所以整台机组的调节范围在12.5~100%,机组可根据采暖负荷的变化自动加载和卸载,有利于节能运行,最大限度的为客户节省运行费用。
地源热泵-辐射地板联合运行冬季启动特性实验
U型竖埋管地源热泵-辐射地板联合运行冬季启动特性实验研究1 引言地源热泵以大地为热源,通过埋在地下的热交换器与大地进行热交换。
由于冬季大地温度高于空气温度,夏季大地温度低于空气温度,具有制热效率高,对室外环境没有影响的节能环保的优点。
国内已经有许多研究人员对地源热泵的换热特性进行了一些理论和实验研究[1-6]。
U型竖埋管地源热泵因其占地面积较横埋管小,换热指标较大,相对于其它类型的地源热泵,具有更大的应用潜力。
辐射地板利用建筑物内部地板表面进行供暖,它具有供水温度低,舒适性好,安静无噪声,系统简单可靠,较普通供暖方式更节能等特点[7-9]。
近几年在北方较高档的新建住宅中,辐射地板供暖已经成为首选。
目前辐射地板供暖普通住宅供暖,其热源一般为锅炉提供的热水,水温较高,经常与散热器供暖水温相同,因此造成了室内温度过高,产生大量能耗浪费。
本实验中将地源热泵系统与辐射地板系统相结合,由地源热泵系统对辐射地板系统提供40~45℃的低温热水,因此可以更好地发挥地源热泵系统制热效率高的节能优势。
二者的结合,是舒适性与节能环保的统一,具有较大的应用推广价值。
重庆大学王文等对此做了一定的研究[10]。
分别对两系统的运行进行分析,这对长江中下游地区地源热泵、辐射地板的应用与推广具有实际意义。
2 实验系统介绍实验地点选在浙江建设职业技术学院的教学搂南侧架空层内。
2.1 室内部分室内部分由设备间、实验室1、实验室2三间组成。
实验室层高2.6米,两间实验室南北均为单层玻璃铝合金平开窗,窗墙比~1:3。
实验室1地板结构:30mm厚高密度苯板(20Kg/m3),55mm厚碎石混凝土,10mm厚地砖。
苯板上表面铺塑料薄膜隔潮。
PE管通过U型卡环固定在苯板上。
实验室2表面层为强化地板,其余地板结构和实验室1相同。
两实验室各接立式明装风机盘管一台。
实验室2有电脑一台,通过3块8通道的数据采集卡采集实验数据。
实验过程中电脑始终开启,用以记录测量数据,对室内供暖略有影响。
大连金开新城低温热水地板辐射采暖设计
大连金开新城低温热水地板辐射采暖设计谢灵君(大连六环建筑环境设计研究院,辽宁大连l16023)脯。
要}地板辐射豢嚷拣拳霉因外发展了避冒午,在舄内趣I;季÷蓉潺了≤十会年,除了零用在住警爨$爨静蠹簿褰缝攀斓善爨孽镪雾≯簪动场。
草坪、温室拳暖帮艮多领域。
乎够卜'它攒可塔i醚可截零{氐萤鹪源韵优势与慕他资源相结夸,如辑慧雾辔誊拳尊能嚣臻罩鬟灞隧警囊鬣鬣鬻翳鍪鋈豢嚣警爹攀鼍?l、l鎏鎏。
銎。
.。
≥I I||i。
≯。
÷÷.『||一纂溪二≥≯≥攀鬻?国÷赛静露鬻温;籀耪采蹉溪豺。
毒1j|、-?|1地板辐射采暖的历史规程》(D BJ/T01—49—2000j}中的有关规定。
在大力提倡住宅舒适、节能、环保的今天,低温地面辐射采暖作为一种新兴的采暖方式,正逐渐为大众所接受。
其实,追溯一下它的历史,你会惊异的发现,早在几个世纪前它就已经应用在日常生活中了:中国人家中的地龙火炕是大家经常能见到的:罗马人也曾精心制作过火沟渠以及利用低千地板的管道系统对浴室的石头地板进行加热;韩国人在数百年前在他们的房子下面使用充满石头的火坑系统来取暖。
1909年英国人利用混凝土和石膏管道制作了辐射采暖系统,并申请了专利。
二次世界大战结束后,美国人也利用他们从欧洲学来的技术大力发展地板采暖技术。
但是,由于当时的原料——铜管、黑铁管生产成本以及安装成本太高,同时管道的联接性能上也存有缺陷,导致了地面辐射采暖在60年代的衰退。
此外,当时建筑物中缺乏好的保温材料,所以要求地表温度要保持在舒适温度以上,这样室内温度会产生较大的波动,达不到应有得舒适感。
到了70年代建筑材料和绝缘材料的出现,以及新型管材的出现,如塑料和橡胶化合物,地板采暖在欧美国家重获发展。
尤其在美国,由于地板辐射采暖系统能与太阳能收集技术完美的结合起来,使其得到了更大规模的推广。
我国地板辐射采暖于八十年代,在多年的努力下,该技术在我国同样得到广泛的使用。
- 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)。
重庆某研发中心地源热泵和地板辐射供暖工程设计实例
文章对某研发中心3#楼空调系统的设计方案进行了分析。
该空调系统以地源热泵为冷热源,末端形式为地板辐射采暖和干式风机盘管+新风机组的热-湿分控技术,预计该空调系统的运行能耗将比现行的公共建筑节能50%的标准有一定的提高。
文章对该空调系统的设计方法及设计要点分别做了详细介绍,以期对类似空调工程的设计有一定参考作用。
1.工程概况
1.1 研发中心的地理位置
某研发中心位于重庆市北部新区经开园C44-1地块,用地总面积为25610m2,总建筑面积为35923.29m2,研发中心由3栋实验科研楼、1栋运动用房、单层地下车库和配套管理用房组成。
地源热泵和地板辐射采暖空调系统主要满足3号楼裙房冬季供暖和夏季空调。
1.2 空调房间室内环境控制要求
根据房间使用功能的不同,室内环境的控制要求亦略有不同。
1.3 重庆气候特点
重庆属于夏热冬冷地区,夏季高温炎热;冬季潮湿阴冷,日照强度低。
春、秋、冬季经常受寒冷空气的侵袭,降温猛烈。
气候条件恶劣。
2.冷热源的比选
空调系统常规的冷热源形式主要有空气源热泵、锅炉+冷水机组、水(地下水、地面水)源热泵、土壤源热泵等。
空气源热泵是利用环境空气作为热泵机组的热源与热汇,取之不尽、用之不竭。
其缺点主要有:(1)当冬季环境空气温度在4℃左右时,室外侧热交换器盘管表面温度将低于冰点,会出现结霜。
(2)它的出力正好与需求量(冷、热负荷)以及性能系数、能效比值呈反比。
水源热泵机组不存在除霜问题,出力稳定,性能系数、能效比大幅度高于风冷热泵。
但用地下井水时,必须确保有效的回灌措施即不能破坏地下水的原始分布,否则,会引起水资源保护及地质稳定等环境问题。
锅炉+冷水机组空调冷热源的形式,锅炉在燃烧过程中产生很多废弃,如SO2、CO2、NOX、烟尘等,均会严重污染环境。
该系统需采用冷却塔,室外气温升高,室内冷负荷增大,冷却塔的冷却效率却降低,且存在噪音污染。
地热源热泵机组是利用土壤作热源和热汇,通过在管道里流动的水进行热交换,有很高的能效比,其优点:①高效节能;②环保零污染;③结构简单;④安全可靠;⑤使用范围广泛。
地源热泵系统可以替换原来的锅炉和空调两套系统。
如果有效的使用地源热泵系统,可以降低暖通空调的能耗,从而促进能源、环境与社会之间的可持续发展。
研发中心建筑周围没有可直接利用的水源,为了避免锅炉在运行过程中对大气的污染,为了达到更好的环境效益,结合该建筑周围
的地理环境??建筑周围有大面积可利用的空地以及重庆的气候条件,决定采用地源热泵作为该空调工程的冷热源。
3.土壤源热泵的地下换热器方案确定
3.1 地下换热器打孔位置的确定
在研发中心西北侧有大面积空地,但原地勘资料显示,该空地表面有8~14m不等深度的回填土。
由于土壤的换热性能劣于岩石,且考虑打孔成形问题,需另选打孔区域。
在研发中心3#楼西南侧和东南侧有可利用空地。
且根据该区域相邻建筑的地勘资料及补勘资料推测该区域应为砂岩和砾岩。
3.2 地下换热器打孔数量的确定
地下换热器的打孔数量需既满足空调系统冷热需求,又要具备良好的经济性,即应合理的确定打孔数量和打孔深度。
在负荷相同时,打孔数量多,则孔深小,占地面积增大;打孔数量少,则孔深大,占地的面积小,但系统阻力增大,提高了换热管的承压要求。
另外竖直地埋管换热器中水温呈一定规律性。
地下换热器的埋管深度由三部分组成??饱和换热层、换热层、未换热层。
随着地下换热器承担的负荷的变化,这三个换热层的深度是动态变化的。
三个区域的大小直接决定了换热器的换热能力。
地下换热系统运行到一定时间后,在冬季和夏季工况下,均呈现出进出水管在一定深度范围内水温变化较小(夏季工况下深度在0~5m,冬季状态下在0~20m),即换热器的进水管在该区域的换热能力下降。
进出水流体跨越上述范围后,水温变化明显(夏季工况下为5~10m,冬季状态下在20~25m),
换热能力增强。
因此合理确定地下换热器的深度对保证换热器冬夏良好的换热性能非常关键。
该空调工程的设计总冷负荷为227.2kW,其中潜热负荷为30.4kW,显热负荷为198kW;总热负荷为228kW。
根据该空调工程的负荷,并结合以上分析,确定地下换热器的打孔数的过程如下:
3.2.1 确定换热器埋管形式
根据该建筑周围的地质条件,钻孔易成形,因此本设计采用竖直单U形管地下换热器。
为保持各环路之间的水力平衡,地下换热器采用单个U形管并联的同程式系统。
3.2.2 地下换热器换热量计算
Qk??为建筑热负荷,kW;
COP1,COP2分别为热泵机组制冷、制热时的性能参数。
经计算热负荷大于冷负荷,因此地埋换热管的钻孔按照热负荷来计算确定。
3.2.3 确定地下埋管换热器长度
地下热交换器长度,可以利用管材“换热能力”来计算管长。
换热能力即单位垂直埋管深度或单位管长的换热量,对于垂直埋管,如按井深计算则换热量为70~110W/m井深,如按官场计算则换热能力为35~55W/m管长;对于水平埋管则其换热能力为20~40W/m管长。
3.2.4 孔深和管径的确定
3.2.5 根据《地源热泵系统工程技术规程》GB50366-2005中
4.3.9
条对流速的规定,当管外径选择为32mm(根据GB50366-2005附录
A),则钻井数为59个,井深50m,井间距4m。
4.空调(地板供暖)方案分析
4.1 冬季采暖系统方案分析
该空调系统冬季由地板换热管承担全部室内采暖负荷,新风系统承担新风负荷。
热水的供回水温度分别为50℃/40℃。
该系统在设计过程中,严格遵守相关标准规范的要求,主要表现在以下几个方面:
4.1.1 室内对流采暖热负荷与辐射采暖热负荷之间的关系
辐射板其表面主要是以对流和辐射、并以辐射为主的方式直接与室内环境进行换热。
因此,在相同舒适度的情况下,辐射采暖时房间的设计温度可以比对流供暖时降低2-3℃(高温辐射时可以降低5-10℃),从而可以节省供暖能耗。
即辐射采暖热负荷小于对流采暖热负荷。
4.1.2 辐射采暖热负荷与地面有效散热量之间的关系
不同使用功能的房间其辐射地板的有效散热面积不同,导致有效散热量也不同。
该工程在设计时,对不同功能的房间分别考虑了安全系数。
4.1.3 地面有效散热量与楼层间散热量之间的关系
由于地板辐射管不仅向本层室内空间散热,同样会向楼板以下散热。
如果楼板保温隔热措施较好,则此散热量较小,反之则对辐射采暖负荷影响较大。
在设计时,根据房间的使用功能、建筑面积等因素考虑了一定的安全系数。
4.1.4地面有效散热量与地板铺设材料之间的关系
不同的地板表面材料,其导热系数不同,地板换热性能亦不同。
该空调中3#楼的1、2层的餐厅为水泥地面,3、4层的专家公寓地面材料是地毯。
设计时在计算地面散热量时充分考虑了导热系数的不同而导致的地面散热量不同。
此外,设计时对于地面换热盘管长度、分集水器的回路数、盘管间距等均符合标准要求。
4.1.5考虑热负荷与地面盘管布管间距之间的关系
由于目前重庆地区还未出台有关地板辐射采暖设计的地方技术规程,因此该工程在设计时主要参照北京地区和河北省的相关地方标准。
考虑重庆地区和以上两地区气候条件的差别,地板盘管间距应可适当放宽,但这样就不能充分降低供水温度,即不能明显提高地板供暖系统的能效,也难以达到降低循环水泵运行能耗的效果。
因此在设计时大部分空间均采用常规布管间距(300mm),在部分以双层中空玻璃为围护结构的房间进深1~2m处布管间距采用200mm,一方面可保证低温采暖,另一方面也可防止人体感觉冷热不均。
4.2 夏季空调系统方案分析
夏季,该空调系统采用热-湿分控技术,即:干式风机盘管承担室内显热负荷(127.2kW),新风机组承担新风负荷、潜热负荷和部分显热负荷(100kW)。
干式风机盘管的供回水温度可提高到15/20℃,避免了常规风机盘管制冷过程中的再热损失,提高了设备的能效比。
5.主机的选配
主机在选型时,不但考虑热水进出水温差的控制,也考虑了水泵的变频运行与主机的配合。
因此选两台相同型号的热泵机组,其型号为:DRSW-45-1。
单台性能参数为:制冷工况下:Q=145.1kW,N=24.7kW,COP=6.14,冷却水流量为30.6m3/h,冷冻水流量为26.2m3/h。
制热工况下:热负荷Q=171,N=37kW,COP=4.19, 冷却水流量为31.4m3/h,冷冻水流量为24.6m3/h。
冷热水工况分别为:冬季热水供回水温度为50/40℃,夏季冷水温度为10/20℃。
6.管网系统
为降低水输送系统的运行能耗,该空调系统的室内侧和室外侧水泵均选择变频水泵。
7.总结
7.1 该空调工程由于采用了地板辐射采暖的供暖方式,因此人体舒适性将大大提高。
7.2 地源热泵空调系统的运行费用只相当于常规空调系统的50%-60%,因此该冷热源的应用使该空调工程具备了良好的环境效益、经济效益和社会效益。
7.3 配合建筑方面的节能措施,整个工程的节能率将在公共建筑节能50%的基础上略有提高。