小高层建筑地源热泵生活热水系统的应用研究
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Ｅｑ ｐｍｅ Ｍ ａ ｆａ ｔｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｌｇ ． ２ ０ ｕｉ ｎｔ ｍｆ ｃｒｎ ｃ ｎｏｏ ｙ Ｎｏ９， ０１
小 高层建筑地源热泵生活 系统 的应 用研 究 热水
梁 绍 晓 ’胡 映宁 ， ， 彭伴 君 林 俊 ，
（ ． 西科联招标中心 ， １ 广 广西 南宁 ５ ０ ０ ；． ３ ０ ７ ２广西 大学 机械工程学院 ， 广西 南宁 ５ ００ ） ３０ ４
正 逐 步 得 到 业 界 人 士 的 重 视 。正 是 由 于其 具 有 开 源 和节 能 的 这 种 双 重 效 果 ， 被 称 为 ２ 世 纪 的 “ 色 空 调 技术 ” 而 １ 绿 。 文 献 【】 明 了 欧 洲 住 宅 领 域 热 泵应 用 现 状 ， 出 欧 洲 市 ３说 指 场上用 于供热 （ 括热 水供应 ） 热泵 系统 ， 要 是地 源热泵 包 的 主
其 中 ２号小高层建筑 的地源热泵热水系统进行 了研究 分析。
１２ 生 活 热 水 系统 ． （ ） 统 简 介 。图 １ ２号 小 高 层 建 筑 地 源 热 泵 生 活 热水 １系 为
无污染 的既可供热又 可制冷 ，同时全年可 以提供生活热 水 的 新型空调 系统嘲 。作为建筑 节能和环保 的有 效手段 ， 地源热泵
保 温水箱 ， 自来水 经热泵 机组加 热后 ， 存在保 温水箱 中， 储 全
天 ２ 用 户 提 供 生 活 热 水 。 系 统 另 装 有 ２台 额 定 功 率 为 ４ｈ为 ４ ０Ｗ 的热 水 回水 泵 。 ０
备停机 ２ｈ后 ， 渗流地 下水带 来 的热量 ， 以迅速恢 复土壤热 可
系统 ， 占总供热系 统的 ４ ．５％； 献［］ ７２ 文 ４提出 了我国地源 热泵
发展 的特 点 ， 出地源热泵 用于北方供热 居多 ， 指 而南 方更倾 向
使用空气 源热泵来供热 和 中央空调冷 水机组进行制冷 ；文献
［］ 对 夏 热 冬 暖 地 区 富 水 土 壤 的 特 性 ， 究 了 广 西 大 学 多 层 ５针 研 学 生 公 寓 的 地 源 热 泵 热 水 系 统 ， 出在 地 下 水 丰 富 的地 区 ， 指 设
ｋ ・ Ｗ ｈ／ｔ最 后 对 电锅 炉 ， 气 源 热 泵 和 地 源 热 泵 ３种 系统 作 了经 济性 分 析 ， 出地 源 热 泵 热 水 系统 节 能 效 果 明 显 的 结 论 。 ； 空 得 关 键 词 ： 高层 建 筑 ； 源 热 泵 ； 活热 水 ； 济效 益 小 地 生 经 中图 分类 号 ：Ｔ Ｋ５ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２ ５ ５ ２ １ ０ — ０ ４ ０ １ ７ — ４ Ｘ（ ０ ０）９ ０ ３ － ３
２ ４ｈ的生活热水 全部 由土壤源地源热 泵系统供给 ， 按每户 ０２ ． ｔｄ的标准 ， ／ 每天需制热水约 ２ ０ｔ 。通过采用分散式 布局 ， 每栋
建 筑 设 计 了 一套 独 立 的 地 源 热 泵 热 水 系 统 ，每 个 系 统 有 两 台
器及太 阳能热水 器的形式。电热水器 、 燃气热水器的技术 已趋 于完善 ， 但从 能源 消耗 的角度 来看 ， 常规 电热水 器 、 燃气热 水 器从根 本上 只是“ 热水 壶 的高档化 ” 高 能耗 是它们 无法克 服 ， 的缺憾 。 阳能热水 器近年 日益普及 ， 易受到昼夜 、 太 但 季节 、 地 理位置等 自然因素 的限制 ，以及 阴雨 天气 等随机性气候 因素
生 活 热 水 是 每 家 每 户 必 不 可 少 的生 活 需 求 。 一 般 城 镇 民 用 住 宅 自己 解 决 生 活 热 水 供 应 ， 要 采 取 电 热 水 器 、 气 热 水 主 燃
建筑 ， 总建 筑 面积 为 １ ． ５万 ｍ ， 居 住 用 户 ９ ：可 ９户 。 小 区 全 天
系统原理 图。该 楼为 １ 层的小高层建筑 ， 居住 ３ １ 可 ３户 ， 每 按
户使用 ５ Ｏ℃热 水 ０２ｔ ｄ设 计 ， 天 需 制 热 水 ６６ｔ ． ， 每 ． 。
此 热水 系统 有两 台额 定功率 为 ４８ Ｗ 的热泵 机组 ， ．６ｋ 制
冷 剂 为 Ｒ ２ 每 台热 泵 机 与一 个 额 定 功 率 为 ４０Ｗ 的土 壤 换 ２。 ０ 热 器 循 环 泵 串联 安 装 。 壤 换 热 器 采 用 单 Ｕ型 垂 直 埋 管 方 式 ， 土 材 料 为 ｑ２ ｍ 的 Ｐ Ｒ管 ，钻 井 深 度 为 ５ 钻 井 直 径 为 ｂ ５ｍ Ｐ ０ｍ， １ ０ｍ 总 钻 井 埋 管 深 度 为 ４ ０ｍ。楼 顶 有 一 个 ６ｔ １ ｍ， ０ 的不 锈 钢
能； 文献 【 对 南方地 区利 用地源 热泵进 行高层 建筑集 中供热 ６ 】
水 系统 进 行 了研 究 ， 出 热 水 平 均 耗 电量 约 为 １ ．（Ｗ ・ ）ｔ 得 １ ｋ ｈ ／。 ２
本文对小高层建筑的地源热泵生活热水系统进行了分析研
究 。研究了循环介质流量对地源热泵系统运行特 陛的影响 ； 分析 了系统 连续运行时的稳定性 ， 同时通过系统 的运行情况 ， 分析小
摘 要 ： 小高层 建筑的地 源热泵生活热 水 系统进行 了分析研 究， 对 着重研 究 了循环介 质流量对地源 热泵 系统运行 了分析 ，得 出了机组和 系统能效 比分别 能保持在 ４ 和 ４１ ｊ ． ，通过 监测计算 出热水的平均耗 电量约为 １ Ｏ
的影响 ， 目前 城 镇 用 户 率 尚不 足 ５％［ １ １ 。 地 源热泵 （ Ｓ Ｐ 是一 种利 用可再 生 能源 的高效 、 能 、 ＧＨ ） 节
热泵机组。机组全部安装在地下车库 ， 这样很好地解决 了系统 运行时产生 的噪音 问题 。 土壤换热器采用 垂直埋管方式 ， 地下
埋 管 全 部 布 置 在 小 区 四周 。３套 系 统 基 本 一 致 ， 文 主 要 针 对 本
小 高层建筑地源热泵生活 系统 的应 用研 究 热水
梁 绍 晓 ’胡 映宁 ， ， 彭伴 君 林 俊 ，
（ ． 西科联招标中心 ， １ 广 广西 南宁 ５ ０ ０ ；． ３ ０ ７ ２广西 大学 机械工程学院 ， 广西 南宁 ５ ００ ） ３０ ４
正 逐 步 得 到 业 界 人 士 的 重 视 。正 是 由 于其 具 有 开 源 和节 能 的 这 种 双 重 效 果 ， 被 称 为 ２ 世 纪 的 “ 色 空 调 技术 ” 而 １ 绿 。 文 献 【】 明 了 欧 洲 住 宅 领 域 热 泵应 用 现 状 ， 出 欧 洲 市 ３说 指 场上用 于供热 （ 括热 水供应 ） 热泵 系统 ， 要 是地 源热泵 包 的 主
其 中 ２号小高层建筑 的地源热泵热水系统进行 了研究 分析。
１２ 生 活 热 水 系统 ． （ ） 统 简 介 。图 １ ２号 小 高 层 建 筑 地 源 热 泵 生 活 热水 １系 为
无污染 的既可供热又 可制冷 ，同时全年可 以提供生活热 水 的 新型空调 系统嘲 。作为建筑 节能和环保 的有 效手段 ， 地源热泵
保 温水箱 ， 自来水 经热泵 机组加 热后 ， 存在保 温水箱 中， 储 全
天 ２ 用 户 提 供 生 活 热 水 。 系 统 另 装 有 ２台 额 定 功 率 为 ４ｈ为 ４ ０Ｗ 的热 水 回水 泵 。 ０
备停机 ２ｈ后 ， 渗流地 下水带 来 的热量 ， 以迅速恢 复土壤热 可
系统 ， 占总供热系 统的 ４ ．５％； 献［］ ７２ 文 ４提出 了我国地源 热泵
发展 的特 点 ， 出地源热泵 用于北方供热 居多 ， 指 而南 方更倾 向
使用空气 源热泵来供热 和 中央空调冷 水机组进行制冷 ；文献
［］ 对 夏 热 冬 暖 地 区 富 水 土 壤 的 特 性 ， 究 了 广 西 大 学 多 层 ５针 研 学 生 公 寓 的 地 源 热 泵 热 水 系 统 ， 出在 地 下 水 丰 富 的地 区 ， 指 设
ｋ ・ Ｗ ｈ／ｔ最 后 对 电锅 炉 ， 气 源 热 泵 和 地 源 热 泵 ３种 系统 作 了经 济性 分 析 ， 出地 源 热 泵 热 水 系统 节 能 效 果 明 显 的 结 论 。 ； 空 得 关 键 词 ： 高层 建 筑 ； 源 热 泵 ； 活热 水 ； 济效 益 小 地 生 经 中图 分类 号 ：Ｔ Ｋ５ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２ ５ ５ ２ １ ０ — ０ ４ ０ １ ７ — ４ Ｘ（ ０ ０）９ ０ ３ － ３
２ ４ｈ的生活热水 全部 由土壤源地源热 泵系统供给 ， 按每户 ０２ ． ｔｄ的标准 ， ／ 每天需制热水约 ２ ０ｔ 。通过采用分散式 布局 ， 每栋
建 筑 设 计 了 一套 独 立 的 地 源 热 泵 热 水 系 统 ，每 个 系 统 有 两 台
器及太 阳能热水 器的形式。电热水器 、 燃气热水器的技术 已趋 于完善 ， 但从 能源 消耗 的角度 来看 ， 常规 电热水 器 、 燃气热 水 器从根 本上 只是“ 热水 壶 的高档化 ” 高 能耗 是它们 无法克 服 ， 的缺憾 。 阳能热水 器近年 日益普及 ， 易受到昼夜 、 太 但 季节 、 地 理位置等 自然因素 的限制 ，以及 阴雨 天气 等随机性气候 因素
生 活 热 水 是 每 家 每 户 必 不 可 少 的生 活 需 求 。 一 般 城 镇 民 用 住 宅 自己 解 决 生 活 热 水 供 应 ， 要 采 取 电 热 水 器 、 气 热 水 主 燃
建筑 ， 总建 筑 面积 为 １ ． ５万 ｍ ， 居 住 用 户 ９ ：可 ９户 。 小 区 全 天
系统原理 图。该 楼为 １ 层的小高层建筑 ， 居住 ３ １ 可 ３户 ， 每 按
户使用 ５ Ｏ℃热 水 ０２ｔ ｄ设 计 ， 天 需 制 热 水 ６６ｔ ． ， 每 ． 。
此 热水 系统 有两 台额 定功率 为 ４８ Ｗ 的热泵 机组 ， ．６ｋ 制
冷 剂 为 Ｒ ２ 每 台热 泵 机 与一 个 额 定 功 率 为 ４０Ｗ 的土 壤 换 ２。 ０ 热 器 循 环 泵 串联 安 装 。 壤 换 热 器 采 用 单 Ｕ型 垂 直 埋 管 方 式 ， 土 材 料 为 ｑ２ ｍ 的 Ｐ Ｒ管 ，钻 井 深 度 为 ５ 钻 井 直 径 为 ｂ ５ｍ Ｐ ０ｍ， １ ０ｍ 总 钻 井 埋 管 深 度 为 ４ ０ｍ。楼 顶 有 一 个 ６ｔ １ ｍ， ０ 的不 锈 钢
能； 文献 【 对 南方地 区利 用地源 热泵进 行高层 建筑集 中供热 ６ 】
水 系统 进 行 了研 究 ， 出 热 水 平 均 耗 电量 约 为 １ ．（Ｗ ・ ）ｔ 得 １ ｋ ｈ ／。 ２
本文对小高层建筑的地源热泵生活热水系统进行了分析研
究 。研究了循环介质流量对地源热泵系统运行特 陛的影响 ； 分析 了系统 连续运行时的稳定性 ， 同时通过系统 的运行情况 ， 分析小
摘 要 ： 小高层 建筑的地 源热泵生活热 水 系统进行 了分析研 究， 对 着重研 究 了循环介 质流量对地源 热泵 系统运行 了分析 ，得 出了机组和 系统能效 比分别 能保持在 ４ 和 ４１ ｊ ． ，通过 监测计算 出热水的平均耗 电量约为 １ Ｏ
的影响 ， 目前 城 镇 用 户 率 尚不 足 ５％［ １ １ 。 地 源热泵 （ Ｓ Ｐ 是一 种利 用可再 生 能源 的高效 、 能 、 ＧＨ ） 节
热泵机组。机组全部安装在地下车库 ， 这样很好地解决 了系统 运行时产生 的噪音 问题 。 土壤换热器采用 垂直埋管方式 ， 地下
埋 管 全 部 布 置 在 小 区 四周 。３套 系 统 基 本 一 致 ， 文 主 要 针 对 本