热源塔热泵在夏热冬冷地区的应用

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9231852_空气源热泵在夏热冬冷地区居住建筑供暖中的应用

9231852_空气源热泵在夏热冬冷地区居住建筑供暖中的应用

64夏热冬冷气候区采暖主要指居住建筑的采暖。

南方地区的居民与北方地区居民交一样的税,但是没有集中供暖也没有获得采暖补贴,这有失公平。

根据马斯洛的层次需求理论,采暖保温对人类来说和空气、水、食物一样,属于基本需求,夏热冬冷气候区的人也希望自己的孩子能像北方孩子一样,冬天靠在暖气片上享受温暖。

根据我们的调查,在上海785户人家,90%以上就是用的空气源热泵,但是现有空气源热泵是为夏季供冷设计的,加了一个四通阀就用来供热。

这类根据供冷降温设计的家用空气源热泵用于冬季供热,热量能否满足供暖的需求,很多生产厂家并没有进行深入的分析。

按照夏季降温要求设计的制冷系统,其压缩机的压缩比、冷凝器(室内机)的面积能够满足冬季供热要求吗?从热舒适角度分析,冬季人对风的体感比夏天敏感,所以冬季若采用地板辐射采暖可以提供更好的舒适性,如果冬夏采用不同的放热末端,对空气源热泵就有新的要求。

说明针对夏热冬冷气候区采暖的需求,空气源热泵的功能与性能都存在多方面的改善空间。

重新构建新空气源热泵技术体系也将产生巨大的市场潜力。

现在欧洲正在做一个规划,就是到2020年要用电驱动的热泵取代燃气壁挂炉,其原因是欧洲能源结构中,可再生能源在整个电力工业的一次能源中已经超过50%,所以要用热泵取代燃气,减少直接用化石燃料增加的排放量。

所以开发可以供洗浴热水和地板辐射采暖的热泵不仅在中国,在国际上也有很大的市场空间。

笔者估算了采用壁挂炉采暖对现在上海天然气用量的影响,如果上海60%的建筑面积使用壁挂炉采暖,那么上海日均天然气用量达到17亿立方米,如果全面推广壁挂炉,天然气的用量将是现在用量的2到3倍,上海的天然气供应量就不一定能满足我们的采暖要求。

如果用电,即使100%的人都用空气源热泵供暖,目前的发电量也还有富余空间。

用空气源热泵供暖,房间里有人时可以运行,没人时就可以不开,这种“部分时间、部分空间”的采暖和我国北方现有的全面采暖差别还是很大的。

浅析地源热泵系统中冷却塔的使用

浅析地源热泵系统中冷却塔的使用

浅析地源热泵系统中冷却塔的使用夏热冬冷地区夏季空调供冷负荷往往大于冬季供暖负荷,采用土壤源热泵系统由于全年向地下土壤排热量和取热量的不平衡而容易导致土壤“热堆积”问题。

目前解决土壤热堆积问题的主要方法是采用冷却塔辅助冷却的混合式土壤源热泵系统。

然而,冷却塔辅助冷却的混合式土壤源热泵系统,由于受南方夏热冬冷地区夏季高峰负荷时期(的7、8月份)高温高湿室外气象条件的影响,将使冷却塔出水温度过高,致使土壤源热泵机组运行效率低、组能效系数COP低于额定工况;为了缓解这一问题,通常选用更大容量的冷却塔,其结果是既不经济节能,同时采用土壤源热泵系统的意义也将受到质疑。

夏热冬冷地区冷热不平衡导致的系统运行结果如下图:1,冷却塔运联方式美国制冷空调工程师协会(ASHRAE)介绍了利用冷却塔辅助冷却的混合式地源热泵系统应用于大型商业办公建筑的方法,并给出了辅助冷却装置的设计方法,也对冷却塔与地埋管换热器之间采用串联和并联两种模式的混合式地源热泵进行了实验对比,得出了采用并联式的混合式土壤源热泵比采用串联式具有更好的运行效果;科研人员对采用了冷却塔辅助冷却方式的土壤源热泵系统的控制方式进行了模拟,模拟结果表明:当土壤源热泵机组的出水温度与室外空气湿球温度的差值超过2℃时,冷却塔开始运行的控制模式具有较大的优越性;目前国内院校对利用冷却塔辅助冷却的混合式土壤源热泵系统进行了三种控制策略的实验测试研究,研究结果表明:根据土壤源热泵机组出口流体温度与周围环境空气湿球温度之差控制冷却塔运行的策略,可以较好地平衡地下土壤冷热负荷、并使系统能耗最小。

并联、串联方式如下图示:除了以上两种方式,本研究提出了另一种方式,即串并联混合式设计方法,一种基于冷却塔过渡季节土壤补偿蓄冷的混合式土壤源热泵系统土壤热恢复新方法,以应对夏热冬冷地区采用地源热泵系统容易导致土壤“热堆积”问题,同时为夏热冬冷地区土壤源热泵系统的高效节能应用与优化设计提供方法参考。

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

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%。

空气源热泵在严寒地区的高效应用

空气源热泵在严寒地区的高效应用

空气源热泵在严寒地区的高效应用摘要:随着社会经济的发展,我国大力发展可再生能源绿色采暖供热,空气源热泵是最佳选择。

空气源热泵是空气可再生能源经典应用技术和产品之一,因其结构简单,安装方便以及维护量低的优点,被广泛应用。

但是,空气源热泵存在一个很大的弊病———冬季制热运行室外表冷器结霜,工作效率下降,造成大量热能消耗与浪费;夏季由于气温酷热,导致冷凝温度升高,压缩机排气压力增大,电功率加大,制冷空调运行费用高。

为支持国家煤改电下空气源热泵可持续性发展,本文将论述空气源热泵在严寒地区高效采暖的可持续性,并提出无霜热泵空调概念,以供参考。

关键词:空气源热泵;无霜空气源热泵;严寒地区高效采暖引言空气源热泵供暖是一种清洁的供暖方式,且在严寒地区的实际运行具有很好的前景,但空气源热泵实施供暖过程中并不是完美,室外蒸发器结霜、热泵性能较低等问题都必须给予重视。

基于此,对其在严寒地区的实际供暖可行性进行分析。

对供暖主体构造、性能、运行原理略有疏忽,都会影响我们对空气源热泵的可行性分析的准确性,所以全面了解空气源热泵及其工作环境,判断两者配合发挥的热效能及持续性等等,才能综合评价出可行性。

1空气源热泵供暖原理空气源热泵供暖系统主要由水箱(含换热盘管)、蒸发器、地暖及水泵等组成。

蒸发器吸收空气中的经压缩机压缩后的低位热能,经过加热、循环泵进入地暖散热,达到供暖的目的。

整个数据采集系统由电磁流量计、采集仪、数据传感器组成。

所有温度采用PT100铂电阻温度传感器测量,A级精度;压力传感器精度0.5%FS,压缩机、风机和水泵耗功由功率传感器测量,其精度为0.5级;电磁流量计测量循环水流量,其精度为±0.5%;数据采集周期为30s。

2低能耗建筑新型复合供热系统研究在某些实际的建筑工程中,比如公园的管理用房、边防哨所以及公路服务区等,比较偏僻,没有办法接入市政供暖系统和供热管道,使用太阳能无法满足全天的供热需求,而空气源热泵也由于投资费用较高而且对安装场地有要求难以应用,电能的供热方式资源消耗巨大,因此,通过对低能耗建筑用热需求和供热方式的研究,提出了多种供热方式互补的清洁能源供热方式,即联合太阳能、空气源热泵、电辅助复合供热,采用毛细管辐射板作为末端的智能供热系统。

热源塔热泵 格力

热源塔热泵 格力

热源塔热泵格力
热源塔热泵是一种高效的供暖系统,格力作为一家知名的家电品牌,也推出了自己的热源塔热泵产品。

本文将从热源塔热泵的原理、优势和适用场景等方面介绍格力的热源塔热泵。

热源塔热泵是一种利用地下水、湖水等水源进行换热工作的供暖系统。

其原理是通过热泵技术,将地下水、湖水等水源中的热能提取出来,经过热源塔热泵的换热装置传递给室内供暖系统,实现室内的供暖效果。

而热源塔热泵系统中的热泵则起到了“热泵”的作用,将低温的热能提升到高温,以满足室内的供暖需求。

格力的热源塔热泵具有以下优势。

首先,它具有高效节能的特点。

热源塔热泵利用地下水、湖水等水源进行换热,相比传统的锅炉供暖系统,可以节约大量能源,减少能源消耗和碳排放。

其次,格力的热源塔热泵还具有智能控制和运行稳定的特点。

通过智能控制系统,热源塔热泵可以实现自动调节和运行监测,提高供暖效果的同时,也降低了维护和运营成本。

此外,格力的热源塔热泵还具有环保、安全、舒适等特点,能够为用户提供优质的供暖体验。

格力的热源塔热泵适用于各种场景。

无论是家庭住宅、办公楼还是商业综合体,都可以选择格力的热源塔热泵进行供暖。

尤其是在北方地区,由于气候寒冷,供暖需求较大,格力的热源塔热泵可以更好地满足用户的供暖需求。

此外,格力的热源塔热泵还可以与太阳能、地板采暖等系统相结合,进一步提高供暖效果和节能效果。

总的来说,格力的热源塔热泵是一种高效、节能、智能的供暖系统,适用于各种场景。

作为一家知名的家电品牌,格力在热源塔热泵领域也有着丰富的经验和技术实力。

相信通过格力的热源塔热泵,用户可以获得更加舒适和环保的供暖体验。

夏热冬暖地区地源热泵供热制冷系统的适应性研究

夏热冬暖地区地源热泵供热制冷系统的适应性研究
空气源热泵热水设备安装灵活使用方便与电加热相比节能效果突出逐渐成为热水设备的主流产品之一但设备供热能力与夏热冬暖地区地源热泵供热制冷系统的气候适应性夏热冬暖地区包括海南全省广东大部分广西大部分福建南部云南小部分以及香港澳门与台该区长夏无冬温高湿重气温年较差和日较差均较小最冷月月的平均气温高于10月的平均气温为25的日数为100200d年平均相对湿度为80该地区雨量充沛是我收稿日期20120813基金项目十一五国家科技支撑计划重地区地源热泵适应性研究与示范aj01a061广西自然科学基金项目夏热冬暖地区地源热泵高效应用关键技术研究2006gxnsfa013022女硕士教授联系方式cn低达不到最佳节能效果
m井深居多。适合实施热水或热水+空
调冷热联供系统以及土壤源热泵+冷却塔耦合的冷 暖空调系统。 2)地表(下)水源方式 夏热冬暖地区河流数量多,许多城市(镇)临江 而建,有较丰富的地表水系。地下水储量也较丰富。 利用河水、湖水、地下水为冷源或热源,换热效率高, 初期投资成本较低,适合实施冷暖空调系统。但地 表水系统应注意水体的换热能力及温差效果,地表 水的温度随季节变化较大,且水体深度与表面温差 随深度的增大而增大,如水体深度太浅,温差太小, 则达不到水源热泵应有的效果。
[收稿15t期]2012-08-13
夏热冬暖地区地处亚热带,气候潮湿,冬季气温 变化大、夏季炎热,年平均温度一般高于20℃,人们 用热水洗澡的天数一般占全年总天数的80%以上, 因此该地区生活热水用量大、能耗高。随着人们生 活水平的提高,提供安全、稳定的生活热水系统已成 为宾馆、医院、学校的基本设施要求,同时居民住宅 小区集中供生活热水的需求也越来越大。 长期以来,人们应用各种热水锅炉和家庭热水 器解决生活热水问题,既有其便利之处,又有其不足 和局限。燃气热水器在通风条件差的地方使用存在 安全隐患且运行成本高。空气源热泵热水设备安装 灵活、使用方便,与电加热相比节能效果突出,逐渐 成为热水设备的主流产品之一,但设备供热能力与

夏热冬冷地区地源热泵空调系统的可行性研究

夏热冬冷地区地源热泵空调系统的可行性研究

夏热冬冷地区地源热泵空调系统的可行性研究随着气候变暖和人类对能源的需求不断增长,地源热泵空调系统作为一种高效、环保的供暖和制冷方式受到了越来越多的关注。

夏热冬冷地区的气候条件适宜地源热泵空调系统的应用,本文将对其可行性进行研究。

首先,夏热冬冷地区的特点是夏季炎热,冬季寒冷。

在夏季,地下温度较低,地暖系统可以通过地面换热器将室内的热量传递到地下,从而实现制冷的效果。

而在冬季,地下温度较高,地暖系统则可以将地下的热量抽取到室内,实现供暖的效果。

这种反向的热交换方式使得地源热泵空调系统在夏热冬冷地区具有优势。

其次,地源热泵空调系统具有高效节能的特点。

地下温度相对稳定,地源热泵可以利用地下的热能进行热交换,比传统的空气源热泵系统更为高效。

研究表明,地源热泵空调系统的能耗仅为传统空调的30%-50%,能够有效降低能源消耗,减少对化石能源的依赖。

再次,地源热泵空调系统对环境的影响较小。

相比传统的燃煤或石油燃料供暖方式,地源热泵系统不会产生烟尘、NOx等有害气体,减少了空气污染的风险。

同时,地源热泵系统可以利用太阳能、风能等可再生能源作为辅助能源,进一步降低对环境的影响。

最后,地源热泵空调系统的运行成本相对较低。

虽然地源热泵系统的初投资较高,但其运行维护成本较低。

研究显示,地源热泵系统的维护费用仅为传统空调的30%,且使用寿命较长。

因此,对于长期使用的夏热冬冷地区来说,地源热泵空调系统具有较高的经济性。

综上所述,夏热冬冷地区地源热泵空调系统具有可行性。

它不仅适应了夏热冬冷地区的气候特点,还具有高效节能、环保、运行成本低等优点。

但在实施过程中仍需注意地下热能的回收利用、地源热泵系统的设计和运维等问题,进一步完善相关技术和政策支持,促进地源热泵空调系统在夏热冬冷地区的广泛推广和应用。

热源塔热泵技术在夏热冬暖地区的应用

热源塔热泵技术在夏热冬暖地区的应用

热源塔热泵技术在夏热冬暖地区的应用湖南秋克热源塔热泵科技工程有限公司 刘秋克摘要 在研究国内外冷却塔采热热泵技术不适应我国南方气候条件下运行的基础上,由国内科研机构重新定位,以吸收和提升低温位热源为单位的设计组合制造,定义为“热源塔热泵”。

热源塔热泵属于我国民族品牌专利技术,2008年初我国南方遭受了五十年一遇的冰冻期,热源塔热泵系统经受了恶劣气候环境下的严峻考验,供暖温度超过28℃。

热源塔热泵在国内属于发展初期,应用较少。

但该系统在夏热冬暖地区与其它热泵空调系统相比,具有效率更高、使用限制条件比较少的特点。

本文结合工程实例,介绍其热源塔热泵专利技术转化产品在工程项目设计中应注意的问题。

关键词 热源塔热泵、地源热泵、冷热源、太阳能次生源、可再生能源引言对于我国南方地区中央空调系统来说,在有冷暖需求的空调场所,一般应满足夏季制冷和冬季供暖两种功能。

在夏热冬暖地区,因气候因素和经济发展的原因,一般建筑只需考虑夏天制冷问题即可。

但随着人们生活水平的提高,对空调的要求舒适度也提高了,在许多建筑物,如宾馆、医院和商务楼,也需要满足冬季供暖需求。

对于冬季供暖有需求的建筑物,如果设计仅仅考虑空调冷源问题而不重视空调热源的选择,将造成冬季空调能源消耗过大,从而造成全年空调能耗偏高和终端用户高排碳。

在传统空调热源方案中,通常需分别设置冷源(制冷机)和热源(锅炉或电辅热)。

由于用高温位的化石能源去生产中位热能,其存在能源效率很低和环境污染问题,所以空调热源的来源方式已逐渐由采用化石能源锅炉转化为应用太阳能次生源可再生能源作为热泵的热源,能源效率很高更加环保。

本文结合工程实例,介绍一种在夏热冬暖地区综合经济性能比较突出的空调冷(热)源系统——热源塔热泵专利技术系统。

1、什么是热源塔?热源塔用作吸收低温位冷(热)源技术的起源可追溯到日本20世纪80年代,采用冷却塔加盐溶液曝气循环吸收空气中的低温位热源,日本取名为采热塔/加热塔,国内暖通会议取名为冷却塔采热,有的厂家也称之为能源塔,本文采用国内暖通会议定位名词即“冷却塔采热”。

热源塔热泵系统的设计及运用

热源塔热泵系统的设计及运用

热源塔热泵系统的设计及运用肖定高【摘要】热源塔热泵系统的应用十分广泛,通过大量的工程实践可以发现,在夏热冬冷地区,热源塔热泵系统在具体应用过程中有着巨大优势,其在运行过程中性能稳定,并且具较高的经济效益,是一种环保、节能性的热泵空调形式.【期刊名称】《建材与装饰》【年(卷),期】2017(000)027【总页数】2页(P85-86)【关键词】环保;热源塔热泵;设计与应用【作者】肖定高【作者单位】贵阳建筑勘察设计有限公司贵州贵阳 550001【正文语种】中文【中图分类】TU831.3热源塔热泵系统的应用逐渐广泛,其作为一种新型热泵形式,在冬季依靠特有的运行方式,将空气热源用于制冷或取暖热水,起到了良好的环保与节能效果。

通过对比热源塔热泵系统与常用的风冷热泵相比,制冷效果较好、运行过程中不会出现结霜现象;与常用的锅炉系统比,经济效益高、污染小,由此可见,加强对该系统的分析与研究具有现实意义。

在各种制冷方式中,水冷方式的制冷机组比风冷方式的制冷机组制冷性能系数更好,在不同的制热方式中,热泵与其它形式相比,制热效率更高。

在冬季,制热过程中,传统的锅炉形式的制热,在效率要远低于热泵系统,因此应当将热源塔热泵与热泵空调系统进行对比,这样才具有意义。

热源塔热泵系统是一种以空气为热源,通过热源塔的塔体与空气进行热量交换,可以实现冷、暖、生活热水三联供的新型节能设备。

虽然热源塔热泵系统的热源来自于空气,但有别于传统空气源热泵从空气中获取能量的方式,而是利用水源热泵将热源塔从空气中吸收的低品位热能提升为高品位热能,用于空调制冷、供暖和提供生活热水。

热源塔热泵技术便是根据我国南方特定气候条件及复杂的地质条件设计而来。

南方地区冬季“低温高湿”,室外环境空气中存在着低品位热源,可以为热泵机组提供热源,并且不受地质条件和环境的限制,适用范围广泛。

该系统在原有单冷冷水机组的基础上,取消锅炉等辅助热源,冬季通过热源塔吸收空气中的低品位热源,实现冷、暖空调及生活热水三联供,有效地解决了传统窄带风冷热泵夏季制冷能耗高、冬季供热窄带翅片换热器易结霜的问题。

夏热冬冷地区土壤源热泵空调系统能效提升探讨

夏热冬冷地区土壤源热泵空调系统能效提升探讨

夏热冬冷地区土壤源热泵空调系统能效提升探讨摘要:土壤源热泵空调系统一直被誉为可再生能源技术在空调领域应用的典范,已被广泛应用在建筑设计中。

双碳背景下,充分挖掘土壤源热泵空调系统能效提升的路径,使其呈现出跨季节蓄能、多能互补、机房高效等特性,为夏热冬冷地区土壤源热泵空调系统项目提供技术参考。

0引言土壤源热泵本质上是一种以地下土壤作为蓄能体的跨季节地下蓄能与释能的系统。

对于年均冷热负荷非平衡的夏热冬冷地区,冷负荷大于热负荷,制冷期长于制热期,呈现出较大的取热和放热的不平衡性,“热堆积”现象明显,为规避热堆积的发生,常采用土壤源热回收机组和多种冷热源的“搭配”应用,夏季让一部分热量释放到其他介质中,提供“免费”的生活热水,或排放到大气中,而非既定区域的土壤区域。

因此,土壤源热泵空调系统在夏热冬冷地区的应用必然呈现多能互补的特色,提升土壤源热泵空调系统的能效。

1土壤源能源机房的应用分类常见的土壤源热泵系统的形式如图一:图一土壤源热泵空调系统不同形式表现从图一可以看出,很多项目采用土壤源热泵+单冷+开式冷却塔的组合形式(即“第一类大主机系统”),其设计的总的指导思想是地埋管换热器及其组成的土壤源热泵主机可完全承担项目热负荷,在夏热冬冷地区冷负荷大于热负荷,选定的土壤源热泵机组承担相应的冷负荷后的不足部分由形式不同的单冷主机+开式冷却塔来承担,即所谓复合土壤源热泵空调系统。

此系统中由于地埋管换热器只承担项目热负荷部分,地埋管换热器部分的投资较省,也为保证了地下土壤的蓄热和放热的热平衡性创造了条件。

其次,也有部分项目采用氟系统的主机或末端形式,即将水冷VRV或水环热泵(WLHP)空调可再生能源化,组成带地埋管换热器形式的水冷VRV或水环热泵或水冷VRV和水环热泵复合型土壤源热泵系统(即“第二类分散主机系统”),此类系统地埋管换热器的容量选择也是以满足项目热负荷为主要目的,夏季制冷换热不足部分由封闭式冷却塔或开式冷却塔+板换来承担。

夏热冬冷地区学生公寓热泵热水系统的应用分析

夏热冬冷地区学生公寓热泵热水系统的应用分析

夏热冬冷地区学生公寓热泵热水系统的应用分析王灿 吴慧华南京理工大学能源与动力工程学院摘 要: 依据夏热冬冷地区气象特点, 以南京为例, 结合学生公寓特点, 探讨高校应用热泵热水系统的可行性, 并 对不同热水供应系统进行效益分析对比。

结果表明: 电辅助空气源热泵和热源塔热泵热水系统是一种节能环保的 高效稳定热水系统, 可在夏热冬冷地区的高校推广使用。

关键词: 空气源热泵 热源塔热泵 可行性 效益分析Application of Heat Pump Hot Water System of StudentApartments in Hot Summer and Cold Winter RegionWANG Can,WU Hui­huaSchool of Energy and Power Engineering,Nanjing University of Science and TechnologyAbstract: The application of heat pump water heater system was discussed based on the meteorological data in Hot Summer and Cold Winter Zone and the characteristics of student apartments in universities,and the benefits of different hot water supply system was compared.The results show that electric auxiliary air source heat pump water heater system is a kind of energy saving and environmental protection,which should be promoted and used on various universities in Hot Summer and Cold Winter Zone.Keywords: air source heat pump,heat­source tower heat pump,application,benefit analysis收稿日期: 2017­4­6作者简介: 王灿 (1990~), 男, 硕士研究生; 南京理工大学能源与动力工程学院 (210094); E­mail:hvacwcan@ 基金项目: 国家自然科学基金 (No.5140060514)0 引言目前, 我国建筑用能已占社会能耗总量的 1/3, 且 仍在继续增长, 节能减排也已成为社会热点。

热源塔热泵系统的产生与运用

热源塔热泵系统的产生与运用

热源塔热泵系统的产生与运用摘要:热源塔热泵是湖南刘秋克同志根据我国南方特定气候条件而研发设计的,可实现空调制冷制热及生活热水的三联供,并解决了冬季换热易结霜问题,实现了节能减排。

关键词:刘秋克热源塔高温高湿合理的系统一、热源塔热泵系统的产生为了实践绿色、节能、环保、科技的理念,众多学者走在开发、创新的道路上,湖南的刘秋克就是这样一位暖通界的潮人。

在空气源热泵、水源热泵和土壤源热泵之外,他缔造了热源塔热泵的理念。

热源塔的概念由湖南大学土木工程学院热源塔热泵研究中心的刘秋克教授于2003年提出,2004年进行环境数据实验,2005年开展设备研究,2006年进入设备产品开发,2008年第四代热源塔热泵在湖南吉首市金煌宾馆的运用中经受了五十年一遇冰冻期的考验,从而慢慢走向市场。

热源塔热泵是根据我国南方特定气候条件夏季“高温酷暑”、冬季“低温高湿”的设计,冬夏季皆能高效运行低热能热泵系统。

该系统能在原有水冷机组只能在夏季使用的基础上,通过高效热源塔吸收低品位能,全年取消锅炉等辅助热源,实现冷暖空调及生活热水三联供,有效解决风冷热泵夏季制冷能耗高、冬季供热换热器易结霜的问题。

该系统已经运行的案例有:桐庐大酒店、南通商务会所、普陀山大酒店等。

二、热源塔热泵系统工作原理热源塔热泵制冷供热工艺原理如图1所示,夏季为负压蒸发水冷却制冷机,冬季为闭式-20℃低温宽带换热器,空气经多层宽带翅片换热器表面逆向流通,形成传热面与空气之间的显热与潜热的交换,获得低于环境温度2-3℃的溶液作为热源塔热泵的低品位可再生能源。

图1 闭式热源塔热泵工艺原理三、热源塔热泵系统的特点热源塔热泵系统中的“塔”与“泵”是整个系统与传统空调系统有所区别的关键。

闭式热源塔与普通冷却塔相比,区别在于热源塔中配置了特殊溶液,使得热源塔在冬季应用传热温差小的铜管宽带蒸发器内置溶液循环吸收低温高湿空气中的低温位潜热能,性能比传统风冷热泵蒸发器结霜温度低,在同样空气环境下,结霜几率下降。

夏热冬冷地区地源热泵技术应用问题的几点思考

夏热冬冷地区地源热泵技术应用问题的几点思考

夏热冬冷地区地源热泵技术应用问题的几点
思考
地源热泵(GSHP)技术在夏热冬冷地区的应用面临许多问题和挑战,这些问题可能包括:热载体流量控制、地下水的供水、湿度梯度调节不当等,下面我们就来简单介绍一下这些问题:
一、热载体流量控制
地源热泵技术中的热载体主要是水,水的流量控制直接关系着整个系统的能效和运行稳定性。

夏季高温时,水的流量应适当调低,以增加地下水的停留时间,利用地下水蓄冷的效果;而在冬季,则应适当调高水的流量,以增加地下水在集热器中的停留时间,增加蓄热的效果。

二、地下水的供水
在夏热冬冷地区,地下水的温度通常略低于室内温度,因此,地下水在地源热泵技术中的应用,主要是为了其蓄冷、蓄热的作用。

尽管地源热泵技术在需要地下水的地区有广泛的应用,但是,有时会出现地下水的供应不足、水温受季节影响等问题。

这时,可以通过增加集热器的数量、增加地下水的饮用水制度,以提高供水的效率和稳定性。

三、湿度梯度调节不当
在地源热泵技术中,湿度梯度调节不当也会导致整个系统的能效下降、运行不稳定等问题。

对于夏热冬冷地区,地下温度趋于稳定,就需要在空气处理系统中,调节适当的湿度梯度,以达到良好的室内环境。

总之,地源热泵技术在夏热冬冷地区的应用,面临着多种问题和挑战。

如果能从热载体流量控制、地下水供应、湿度梯度调节等方面加以注意和合理调节,相信这些问题都可以得到有效的解决。

热源塔热泵系统的原理及其应用

热源塔热泵系统的原理及其应用

热源塔热泵的原理及其应用摘要:热源塔空调系统,是针对中国南方地区冬季潮湿阴冷,空气湿度大,传统空调风冷热泵在冬季供热时严重结霜,融霜耗电大,热泵效率低,而采用燃油、燃气、煤为主供取热时,其能耗高又污染环境,在这种背景下开发地具有国际领先水平的热泵空调设备及系统工程技术。

本文介绍了热源塔热泵系统的原理、特点及热源塔热泵系统的选择和应用。

关键字:热源塔;热泵机组;低温高湿0.背景在我国南方地区,尤其在冬季,该区域没有北方的集中供暖,较多采用电加热或电热辅助以及燃油、燃气锅炉等方式供暖,高品位能源消耗较大。

同时,由于特殊的气候条件,形成了冬季室外空气“低温高湿”的特点,使得目前此区域内较常使用的空气源热泵系统室外换热器难以维持在干工况运行且结霜严重,各项性能系数大大降低。

针对此地区气候特点,结合空气源热泵及水冷机组用冷却塔的优点,为改善室外换热器湿工况运行的不利条件,同时利用冬季湿空气显热及水蒸气相变潜热并推迟室外侧翅片表面结霜时间,开发出了一套名为热源塔热泵的新型热泵系统。

1.热源塔热泵系统的原理热源塔是利用水和空气的接触,冬季制热是按照供热负荷能力设计的换热面积,利用冰点低于零度的载体介质,高效提取低温环境下的相对湿度较高的空气中的低品位热能,通过向热源塔热泵机组输入少量高品位能源,实现低温环境下低品位热能向高品位转移,对建筑物进行供热以及提供热水。

夏季制冷,通过蒸发作用来散去空调中产生的废热的一种设备。

1.1 热源塔的构成和分类从构造上看,热源塔主要由围护构架、旋流风动系统、低温高效换热器、汽液分离系统、凝结水分离系统、低温防霜系统(如图1所示)组成。

其中,围护构架包括塔体框架、顶部的出风筒,侧壁的围护板及进风栅;旋流风动系统由位于风筒内部的变速电动机控制装置和斜射旋流风机组成;低温高效换热器由围护构架内部的高效肋片、换热管、进液口及出液口构成;低温高效换热器上方设有由斜流折射分离器和斜射旋流分离器构成的汽液分离系统;低温高效换热器下方设有由接水盘、凝结水控制装置和溶液控制阀构成的凝结水分离系统;还设有由溶液池、喷淋泵控制装置、喷淋器构成的低温防霜系统。

什么是热源塔热泵系统

什么是热源塔热泵系统

什么是热源塔热泵系统热源塔型水源热泵机组,是以空气为热源,通过热源塔的热交换和热泵机组作用,实现制冷、蓄冰、供暖以及提供卫生热水等多种功能的产品。

冬天它利用冰点低于零度的载体介质,高效提取低温环境下相对湿度较高的空气中的低品位热能,实现低温热能向高温热能的传递,达到制热目的;夏天由于热源塔的特殊设计,起到高效冷却塔的作用,将热量排到大气中实现制冷。

适用于长江以南地区冬季空调室外计算空气干球温度不低于-8℃,计算相对湿度不低于60%的气候条件(苏州-2.5℃,77%)。

这就是热源塔热泵系统,左侧为夏季运行流程,完全和冷水机组的模式一样,右侧是经过阀门转换后转化为制热工况,大家注意通往热源塔进水温度为-3度,这个温度下水是要结冰的,所以里面添加了一些防冻剂,(甲醇、乙醇、乙二醇、水溶性酰胺和氯化钙、氯化钠等)。

如果外界环境温度过低,防冻剂浓度增大,热源塔循环水的比热容会变小,换热效率降低,同时,因为浓度增大,溶液的粘度,密度等参数都有一定改变,这将导致水泵的扬程增大,功率增大。

所以在温度低于-8时该系统不太适合。

热源塔的构成:热源塔开启时,室外空气从4进风栅进入塔内,和肋片及盘管换热,从上侧2出风筒排出。

当环境温度大于1℃时,盘管表面不会结霜,14凝结水控制装置开启,直接把冷凝水排走。

环境温度低于1度时,冷凝水易在盘管表面结霜,这时就会启动17喷淋泵,关闭14冷凝水。

浓溶液从16溶液池送至18喷淋器,把高浓度溶液喷在盘管上面吸收冷凝水,稀释后经15溶液控制阀回至溶液池。

喷淋液会被风吹走,会被冷凝水稀释,存在飘失损失和结露损失。

当溶液池内浓度低到一定程度时,自动加药装置会自动加药提高其浓度。

当室外空气湿度较低时,喷淋液也会因蒸发导致浓度过高,也需要补充水分。

塔身:风机:换热器:喷淋装置:防冻、补水系统:闭式热源塔:循环介质一直都在管道内流动,不与外部空气相接触;换热器为铜管、肋片;喷淋装置主要用于喷洒防冻液,从而防止换热器表面结霜与结冰;喷淋装置内的防冻液与循环介质并不混合。

夏热冬暖地区热源塔热泵系统设计的工程实践

夏热冬暖地区热源塔热泵系统设计的工程实践

夏热冬暖地区热源塔热泵系统设计的工程实践梁增勇【摘要】介绍热源塔热泵系统的优势及其应用时应注意的问题,并通过工程实例,介绍热源塔热泵系统的设计,以资借鉴.【期刊名称】《广西城镇建设》【年(卷),期】2010(000)004【总页数】4页(P83-86)【关键词】热源塔;热泵系统;设计【作者】梁增勇【作者单位】广西华蓝设计(集团)有限公司【正文语种】中文【中图分类】TU831.31 热源塔热泵系统概述1.1 系统简介一般而言,中央空调系统应具备夏季制冷和冬季供暖这两种功能。

在夏热冬暖地区,因气候因素和经济发展的原因,一般建筑只需考虑夏天制冷问题,但随着人们生活水平的提高,对空调的要求也相应提高,许多建筑,如宾馆、医院甚至办公建筑,也需要满足冬季供暖需求。

对于有冬季供暖需求的建筑,如果设计仅仅考虑空调冷源问题而不重视空调热源的选择,将造成冬季空调能源消耗过大,从而使全年空调能耗偏高。

在传统空调冷热源方案中,通常需分别设置冷源(制冷机)和热源(锅炉)。

由于效率问题和环境污染问题,空调热源的方式已逐渐由采用锅炉转为采用效率更高、更环保的热泵机组。

热源塔用作冷热源技术可追溯到20世纪80年代的日本,当时名为采热塔或加热塔。

引进国内后,有的厂家也称之为能源塔。

热源塔热泵系统是利用热源塔的热交换作用,从大气中获取热源塔热泵机组冬季制热所需要的低温热源以及夏季制冷所需要的冷却水,从而实现建筑物供暖、制冷目的的一种空调冷热源系统。

在热源塔的传热过程中,冬季利用冰点低于0℃的载体介质,高效提取低温环境下相对湿度较高的空气中的低品位热能,通过热源塔热泵机组达到制热目的;夏季由于热源塔的特殊设计,起到了高效冷却塔的散热作用,通过热源塔热泵机组或水冷冷水机组达到制冷目的。

1.2 系统优势在各种制冷方式中,水冷方式的制冷机组比风冷方式的制冷机组制冷性能系数都高;在各种制热方式中,热泵比其他形式的制热机组制热效率都高。

在冬季的制热方式中,像锅炉这样低效率的方式已经无需与热泵相比,所以在与热源塔热泵系统的方案比较中,比较既能制冷又能制热的热泵空调系统形式才有意义。

地源热泵系统在夏热冬冷地区别墅项目中的应用

地源热泵系统在夏热冬冷地区别墅项目中的应用
a i r — — c o n di t i o ni n g a nd h ea t i ng s y s t e m wi t h t h e c o mb i na t i o n o f f o r m a n d e ne r g y — — s a v i n g me su a r e s i n wa t e r s y s t e m i n s u c h pr o — —
DOI :1 0 3 9 6 9 / JI S S N 2 0 9 5 3 4 2 9 2 0 1 3 0 6 0 1 8
中图分类号 : T U 8 3 1
文献标识码 : B
文章编号 : 2 0 9 5 — 3 4 2 9 ( 2 0 1 3) 0 6 — 0 0 6 9 — 0 5
O 引 言 随着全球能源紧张 、 环境破坏等问题 日趋严峻 , 地 源热泵空调 系统作为一种高效节能 的空调形式 , 越 来 越多地受到人们重视 ,在世界各地得到 了大力提倡 和 发展 。地源热泵系统是一种 通过地埋 管换热器 , 利 用
水与 地能( 地 下水、 土壤或地表水 ) 进行 冷热交换来作
j e c t s a r e g i v e n Gr o u n d s o u r c e h e a t p u mp s y s t e m p r e l i mi n a r y d i s c u s s i o n o n t h e a p p l i c a t i o n f o r m, h o p e f n r t h e f u t u r e g r o u n d s o u r c e h e a t p u mp t e c h n o l o g y a p p l i c a t i o n i n s u c h p r o j e c t s a s a r e f e r e n c e

高效能源塔热泵系统的应用研究

高效能源塔热泵系统的应用研究

高效能源塔热泵系统的应用研究摘要:探索能源塔热泵系统最优的设计、集成、运行控制策略,提高建筑全生命周期运行能效,降低能耗为同类型建筑的设计提供高效可靠的技术指引。

关键词:能源塔,热泵系统,可再生能源。

引言随着我国经济的发展,能源的需求不断增加,对可再生能源的利用开发被提到了相当高的地位,国家相继出台《中华人民共和国节约能源法》、《绿色建筑评价标准》等法规、政策,大力提倡和鼓励可再生能源的发展利用。

建筑空调系统的运行能耗占建筑物能耗的30%左右,发展应用高效的能源系统意义重大。

1能源塔热泵系统产生背景1.1 夏热冬冷地区气候特征根据中国建筑热工分布图,分严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖、温和5个气候地区。

其中夏热冬冷地区涉及16个省市,国内生产总值约占全国的48%,是我国人口最密集、经济文化较发达的地区。

夏季:持续3-4个月高温高湿,无空调的室内房间温度高达32℃以上。

冬季:持续为2~3个月寒冷潮湿,无空调的室内房间平均温度4~6℃,室外温度0~10℃,相对湿度在80%左右,但为“非采暖区域”。

该地区对供冷、供热均有需求,夏季冷负荷略大于冬季热负荷。

1.2 能源结构及节能政策到2020年,全国国内生产总值能耗比2015年下降15%,能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内。

加强建筑节能,推进利用太阳能、浅层地热能、空气热能、工业余热等解决建筑用能需求。

常规水冷冷水机组+锅炉供冷/供暖在大中型建筑中应用较为普遍,具有技术成熟可靠、供冷效率高、初投资少等优点。

但其又存在明显不足和实际项目中难以解决的矛盾。

常用的热水锅炉,一次能源利用率低,燃料排放物对环境仍存在一定污染。

实际设计中存在:锅炉房面积不足、位置难选定、锅炉烟囱需出主楼屋面、泄爆口和燃气调压站难设置等困难。

空气源热泵可兼顾供冷供热,但夏季供冷效率偏低,大多数系统COP不超过3.4,冬季室外温度低于0℃时存在外机结霜严重。

地源源热泵可兼顾供冷供热功能且效率高,但受地理环境限制较大,需较大室外埋管空间,严重影响土建工程进度,长期运行土壤的热物性逐步恶化。

夏热冬冷地区地表水源热泵住宅供热应用分析

夏热冬冷地区地表水源热泵住宅供热应用分析

夏热冬冷地区地表水源热泵住宅供热应用分析丛惠西安市建筑设计研究院摘 要: 地表水源热泵系统因其良好的性能及属于可再生能源受到行业的关注与应用。

目前, 地表水源热泵项目 多应用于大型公共建筑, 而应用于小型住宅的较少。

为分析小型地表水源热泵在住宅中的应用, 本文以夏热冬冷 地区一栋小型住宅为例分析地表水源热泵的供热性能。

通过实际数据分析, 结果表明, 地表水温度较室外空气稳 定, 是良好的冷热源。

热泵机组供热平均COP 为3.25。

系统的平均输送能耗比为12.4%。

关键词: 地表水 热泵夏热冬冷 住宅 供热Application of Surface Water Source Heat Pump forResidential Heating in Hot Summer and Cold Winter AreaCONG HuiXi ’ an Architectural Design and Research InstituteAbstract: Surface water source heat pump system is concerned and applied by the industry due to its good performance and being a renewable energy source.At present,the surface water source heat pump project is mostly used in large­scale public buildings,but less used in small houses.In order to analyze the application of small surface water source heat pumps in residential buildings,this paper analyzes the heating performance of surface water source heat pump by taking a small house in hot summer and cold winter area as an example.Through the actual data analysis,the results show that the surface water temperature is stable than the outdoor air and is a good source of cold and heat.The average heat pump heat pump COP is 3.25.The average system transmission energy consumption ratio is 12.4%.Keywords: surface water,heat pump,hot summer and cold winter area,residential,heating收稿日期: 2017­6­18作者简介: 丛惠 (1985~), 女, 硕士, 工程师; 西安市碑林区环城南路东段58号西安市建筑设计研究院 (710054); E­mail:17653067@地源热泵技术被认为是最有潜力的可再生能源 技术。

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太阳能次生源热源塔热泵技术在夏热冬冷地区的应用湖南大学土木工程学院热源塔热泵研究中心刘秋克李念平成剑林湖南秋克热源塔热泵科技工程有限公司殷浪刘博城蔡继辉摘要在研究国内外冷却塔采热热泵技术不适应我国南方夏热冬冷气候条件下运行的基础上,由国内QIUKE科技以6项中国发明专利和1项美国发明专利重新定位,以吸收和提升低温位热源为单位的设计制造定义为“太阳能次生源热源塔热泵”简称(热源塔热泵)。

2008年初我国南方遭受了五十年一遇的冰冻期,热源塔热泵经受了恶劣气候环境下严峻考验,供暖温度超过28℃。

热源塔热泵堪称为百年空调重大突破,在全球属于发展初期应用较少,但确已顽强的生命力崛起被人类逐渐步接受。

热源塔热泵在夏热冬冷地区与其它热泵空调和化石能源空调相比较,具有效率更高、使用限制条件比较少的特点。

关键词热源塔热泵、地源热泵、冷热源、太阳能次生源、可再生能源引言对于我国夏热冬冷地区舒适性空调,一般应满足夏季制冷和冬季供暖两种功能。

在传统的建筑物中因气候因素和经济发展等原因,一般只需考虑夏季制冷问题。

但随着人们生活水平的提高和促进工作和生产效率的提高,对空调的舒适度要求较高,需要满足建筑物冬季供暖的场所需求倍增。

对于冬季供暖有需求的建筑物,如果设计仅仅考虑空调冷源问题,而不重视空调热源的选择采用电辅和化石能源,将造成冬季空调能源消耗过大,从而造成全年空调能耗偏高和终端用户高排碳污染环境。

在传统空调热源方案中,通常需分别设置冷源(制冷机)和热源(锅炉或电辅热)。

由于用高温位的化石能源去生产中位热能,其存在能源效率很低和环境污染问题,所以空调热源的来源方式应逐步的由传统化石能源锅炉转化为应用太阳能次生源作为热泵的热源,能源效率高更加环保。

本文结合技术的起源和基本原理与工程实例,介绍一种在夏热冬冷地区综合经济性能比较突出的空调冷(热)源系统——太阳能次生源热源塔热泵空调技术。

1、能源来自太阳能次生源太阳能次生源广义的解释,太阳能以辐射能形式加热了地球表面,地球吸收了太阳能后所产生的一系列热能存储与释能及质的转换,形成可再生利用的新能源均为太阳能次生源。

能够用于建筑物冷热空调的太阳能次生源包括:地源热泵所用的热源、空气源热泵所用的热源和制冷所用的蒸发冷却(太阳能辐射给地球的热量反射给空气所形成的干湿球差才存在液体蒸发现象)等。

其他例如风能、海洋能、气候变化等等都是来自太阳能次生源。

2、热源塔定义的起源以热源塔定位用作吸收低温位冷(热)源技术的起源可追溯到日本20世纪80年代,采用冷却塔加氯盐溶液曝气循环吸收空气中的低温位热源,日本取名为采热塔/加热塔,国内暖通会议取名为冷却塔采热,有的厂家也称之为能源塔。

由于是冷却塔结构没有改变,存在溶液随时被稀释导致运行的不稳定和设备腐蚀及立体空间污染问题,在此基础上QIUKE科技重新定位确立正确的研发方向,以吸收低温位热源为单位的设计制造,定义为“热源塔”,2005年在全国科技网上招标。

2.1开式冷却塔即时吸收热源存在的问题采用冷却塔加氯盐溶液曝气循环吸收空气中的低温位热源,在工程实际应用中设备严重腐蚀、水质环境污染、立体空间环境空气污染严重。

2.1.1冷却塔取热效率低,冷却塔是以汽化蒸发潜热能为主构造的换热设备,用于冬季吸收显热能时即使放大冷却塔容量吨位来配置,显然也是换热面积不足传热温差大,溶液温度低导致热泵蒸发温度低,热泵供热性能下降。

加之采用的热泵大温差传热,蒸发温度低,需要高浓度的氯盐类作为循环介质,曝气循环溶解氧增加加速氯盐对设备的腐蚀性。

2.1.2溶液浓度高不可再生利用,在低温高湿气候期持续时间长达90天,需要将稀释后溶液排放掉补充原液维持浓度,造成了河道水环境污染。

氯盐类溶液飘雾污染腐蚀周围环境的钢结构。

2.2闭式热源塔即时吸收热源高效以吸收低温位热源为计量单位的设计制造设备,参照国标水源热泵标准中冷源词汇,热源塔应是以冬季吸收空气中低温位热源为主的设计,定义为“热源塔”。

2.2.1高能效负压蒸发冷却,夏季在“高温高湿”气候条件下,空气接近饱和状态,冷却塔的蒸发效率很低,制冷机冷凝余热只能变为与空气之间显热交换,冷却水出水温度高,藻类繁殖污染水质,制冷机效率低。

在相同的气象条件下闭式热源塔具有负压值汽化蒸发功能,冷却水出水温度低制冷机能效高。

2.2.2高性能无环境影响供热,冬季在“低温高湿”气候条件下,闭式热源塔以封闭式结构内置循环溶液小温差传热即时吸收空气中低温位热能,对环境无任何污染。

环境空气温度零度以上为无霜期运行,相当于减小传统空气源热泵90%以上的结霜几率;环境空气负温度以下配置负温度凝结水浓缩分离器、蓄热能、地源等防霜和融霜装置实现热泵环境空气负温度状态下无霜运行。

3、定义热源塔热泵国内QIUKE科技考虑到仅凭小温差热源塔是难以提高吸收太阳能次生源的综合高效,应用6项中国发明专利和1项美国发明专利重新定义,以吸收和提升低温位热源为单位的匹配设计制造定义为“太阳能次生源热源塔热泵”简称(热源塔热泵)。

热源塔热泵是将闭式热源塔与低热源热泵(性能要求高于地源热泵)以小温差传热高性能定位,进行合理的设备之间匹配,充分利用具有无限能量的太阳能次生能源可再生能源替代建筑物终端化石能源空调,实现空调领域的动车组。

3.1热源塔热泵组成由闭式热源塔+低热源热泵+负温度凝结水分离器组成,保障了在空气温度0℃,相对湿度100%的低温高湿状态下,热源塔热泵供热的高性能,且对环境无任何污染。

3.2热源塔热泵特点夏季为高效负压蒸发冷制冷机;冬季为宽带小温差气候能热泵。

热源塔热泵是将夏热冬冷地区普遍应用的水冷却制冷+锅炉和空气源热泵+电辅热融为一体,改变其原有设备低效率的大温差传热设计配置,省去了锅炉和电辅热,实现了冷暖空调热水三联供,一机三用。

彻底改变了传统空调领域300—2000KW水冷却制冷机无法实现热泵化的技术难题。

节能减碳和综合经济性能指标高于夏热冬冷地区传统空调系统的30—60%,是有效地利用太阳能次生能源的可再生能源技术。

3.3补偿地源热泵出现的问题3.3.1补偿水源热泵,在我国北方夏热冬寒地区,地下水资源匮乏热泵热源不足,热源塔热泵可利用热源塔吸收太阳能次生源补偿水源热泵热源的不足。

在我国南方夏热冬冷地区,地下水资源匮乏夏季制冷冷却水量不足,热源塔热泵可利用热源塔实现负压蒸发冷却补偿水源热泵的冷源。

3.3.2平衡土壤源热泵,在我国北方夏热冬寒地区,土壤源蓄热不足,热源塔热泵可利用过渡季节吸收太阳次生源进行土壤源补偿蓄热,调节土壤源温度场的平衡。

冬季气候温和期热源塔热泵吸收太阳能次生源独立供热,可有效地减少土壤源热泵储热容积和占地面积。

在我国南方夏热冬冷地区,热源塔热泵可利用太阳能次生源负压蒸发冷调节土壤源温度场的热堆积问题,实现系统的稳定运行。

3.4减少我国对化石能源依赖3.4.1在我国长江流域以南的夏热冬冷地区,应用热源塔热泵与传统锅炉供热配合,进行节能减碳改造互补利用,可减少供热期间90% 以上或完全对化石能源的依赖。

3.4.2在我国北方黄河流域夏热冬冷与冬寒的过度地区,应用热源塔热泵与传统锅炉供热配合,进行节能减碳改造互补利用,可减少供热期间60% 以上对化石能源的依赖。

3.4.3在我国东北地区及华北夏热冬寒地区,应用热源塔热泵与传统锅炉供热空调配合,进行节能减碳改造互补利用,可减少供热期间30—40% 对化石能源的依赖。

3.4.4减缓全球性化石能源消费,热源塔热泵高效吸收太阳能次生源,在低纬度地区可完全替代化石能源。

热源塔热泵多功能高效,制冷负压蒸发冷高效节能,可提高热带雨林气候制冷机能效30%;在高纬度地区热源塔热泵可减少锅炉对化石能源的依赖时间达30%以上。

4、热源塔热泵工程应用第二代冷却塔替代热源塔产品项目4.1湖南湘西示范项目天丰宾馆改造前,宾馆冷暖空调热水三联供系统为燃油锅炉+空气源热泵,锅炉冒黑烟污染环境,热泵风冷却效率低,年总能耗高达70万元(见图4.1);年排碳300吨/年,终端排碳大于200吨/年。

改造后,为热源塔热泵三联供系统,年能耗约36.0万元/年,电力排碳约109吨/年,减碳约200吨/年,终端排碳为零(见图4.2)。

图4.1 2005年改造前图4.2 2006年改造后4.2浙江舟山示范项目普陀大酒店改造前酒店冷暖空调热水三联供系统为单冷机+燃油锅炉系统,年总能耗高达260多万元以上,单冷机+燃油锅炉燃系统年排碳约1200吨/年,终端排碳大于900吨/年(见图4.3);改造后,为热源塔热泵三联供系统,年能耗约132.0万元/年,排碳约500吨/年,减碳约700吨/年,终端排碳为零(见图4.4)。

图4.3 2006年改造前图4.4 2007年改造后第三代闭式热源塔热泵产品项目4.3 湖南湘西示范项目金煌大酒店改造前酒店冷暖空调热水三联供系统为燃煤锅炉+空气源热泵,由于燃煤锅炉排放二氧化硫与湿空气混合生成酸雾腐蚀设备和污染环境,夏季空气源热泵热风冷却效率低,年总能耗约36万元以上,年排碳约500吨/年,终端排碳及氮氧化物等有害物质大于400吨/年(见图4.5);改造后,为热源塔热泵三联供系统,年能耗约30.0万元/年,电力排碳约90吨/年,减碳约400吨/年,终端排碳为零(见图4.6)。

图4.5 2006年改造前图4.6 2007年改造后第四代闭式热源塔热泵4.4 广州荔湾区芳村花园(见图4.7),项目主要为园区6000住户全年提供生活热水,最高日用量为1140m3/d;夏季为商业楼提供3800KW冷空调,同时进行热回收。

闭式热源塔具有体积小高效换热,对比传统塔减少50%的占地面积和使用功率,降低了系统冷(热)源初投资。

第四代闭式热源塔热泵为成套装置产品,全年封闭式循环热泵机组换热器没有生物粘泥热阻和结垢腐蚀问题。

冬季为立式内置溶液无霜吸收气候能源;夏季为内置溶液水蒸发冷却。

图4.72010年广州芳村花园第五代闭式热源塔热泵4.5中山大学附属第六医院医技综合楼(见图4.8),项目总建筑面积约为145000平方米(1000张床位)为急救住院的医技综合楼。

本项目采用10台QKBR360闭式热源塔模块,冬季空气温度最低为3℃,低温位热源吸收能力不低于4800KW,满足热泵热源需求;夏季最大总冷却能力可达1600吨,满足9300KW制冷机的负荷冷却。

本项目闭式热源塔热泵为成套装置产品改进技术,重点突出了噪音控制,应用了热源塔专利技术消声装置。

图4.8 2010年广州医技大楼5、应用情况和展望太阳能次生源热源塔热泵具有良好的耐气候条件性、热源来源稳定清洁再生性、减少化石能源空调排碳性。

在全球-5℃以上地区达到50%应用量和-5℃以下地区达到25%应用量,可实现减少化石能源排碳量约20亿吨/年。

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